内容正文:
“四翼”检测评价(四十九) 柱、锥、台的体积
(一)基础落实
1.(2021·新高考Ⅱ卷)正四棱台的上、下底面的边长分别为2,4,侧棱长为2,则其体积为( )
A.20+12 B.28
C. D.
解析:选D V=(S′++S)h
=(2×2++4×4)×
=.故选D.
2.半径为R的半圆卷成一个圆锥,则它的体积为( )
A.πR3 B.πR3
C.πR3 D.πR3
解析:选A 由题意知,圆锥母线长为R,底面半径r=,则它的高h= =R,所以圆锥的体积V=h·πr2=πR3.
3.圆台的体积为7π,上、下底面的半径分别为1和2,则圆台的高为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析:选A 设圆台的体积为V,高为h.由题意得,V=(π+2π+4π)h=7π,所以h=3.
4.棱长和底面边长均为1的正四棱锥的体积为( )
A. B.
C. D.
解析:选C 如图,设正四棱锥为SABCD,S在底面ABCD上的投影为O,则O为正方形ABCD的中心,连接OA,OS,则OA=,∴SO==,∴所求体积V=S正方形ABCD×OS=×12×=.
5.若一个正四面体(各个面都是正三角形)的体积为9 cm3,则其表面积为( )
A.18 cm2 B.18 cm2
C.12 cm2 D.12 cm2
解析:选A 设正四面体的棱长为a cm,则底面积为a2 cm2,易求得高为a cm,则体积为×a2×a=9,解得a=3,所以该正四面体的表面积为4×a2=4××(3)2=18(cm2).
6.已知正六棱柱的侧面积为72 cm2,高为6 cm,那么它的体积为________cm3.
解析:设正六棱柱的底面边长为x cm,由题意得6x×6=72,所以x=2,所以该正六棱柱的体积V=×22×6×6=36(cm3).
答案:36
7.圆柱的侧面展开图是邻边长分别为2和4的矩形,则圆柱的体积是________.
解析:当母线长为4时,圆柱的底面半径为,此时圆柱的体积为π×2×4=;当母线长为2时,圆柱的底面半径为,此时圆柱的体积为π×2×2=.综上所述,圆柱的体积为或.
答案:或
8.(2019·天津高考)已知四棱锥的底面是边长为的正方形,侧棱长均为.若圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点,另一个底面的圆心为四棱锥底面的中心,则该圆柱的体积为________.
解析:由题意知圆柱的高恰为四棱锥的高的一半,圆柱的底面直径恰为四棱锥的底面正方形对角线的一半.因为四棱锥的底面正方形的边长为,所以底面正方形对角线长为2,所以圆柱的底面半径为.又因为四棱锥的侧棱长均为,所以四棱锥的高为=2,所以圆柱的高为1.所以圆柱的体积V=π2×1=.
答案:
9.有一堆规格相同的铁制(铁的密度为7.8 g/cm3)六角螺帽共重6 kg,已知该种规格的螺帽底面是正六边形,边长是12 mm,内孔直径为10 mm,高为10 mm.
(1)求一个六角螺帽的体积;(精确到0.001 cm3)
(2)问这堆六角螺帽大约有多少个?
(参考数据:π=3.14,=1.73,2.952×7.8≈23,1.083×7.8≈8.45)
解:(1)由题得V=×(12)2×6×10-3.14×2×10=3 736.8-785=2 951.8≈2 952(mm3)=2.952(cm3),所以一个六角螺帽的体积为2.952 cm3.
(2)这堆螺帽的个数为6×1 000÷(7.8×2.952)≈261(个).
即这堆六角螺帽大约有261个.
10.如图,在三棱锥PABC中,平面PAB⊥平面ABC,△PAB是等边三角形,AC⊥BC,且AC=BC=2,O,D分别是AB,PB的中点.
(1)求证:PA∥平面COD;
(2)求三棱锥PABC的体积.
解:(1)证明:因为O,D分别是AB,PB的中点,所以OD∥PA,而OD⊂平面COD,PA⊄平面COD,所以PA∥平面COD.
(2)连接PO,因为△PAB是等边三角形,O是AB的中点,所以PO⊥AB,而平面PAB⊥平面ABC,平面PAB∩平面ABC=AB,所以PO⊥平面ABC,即PO为三棱锥P-ABC的高.因为AC⊥BC,且AC=BC=2,所以AB===2,PO= ==,所以三棱锥PABC的体积为VPABC=·S△ABC·PO=××2×2×=.
(二)综合应用
1.分别以一个锐角为30°的直角三角形的最短直角边、较长直角边、斜边所在的直线为轴旋转一周,所形成的几何体的体积之比是( )
A.1∶∶ B.6∶2∶
C.6∶2∶3 D.3∶2∶6
解析:选C 设Rt△ABC中,∠BAC=30°,BC=1,则AB=2,AC=,求得斜边上的高CD=,旋转所得几何体的体积分别为V1=π×()2×1=π,V2=π×12×=π,V3