内容正文:
专题跟踪检测(六) 空间几何体的表面积、体积
一、题点考法全面练
1.一个几何体的直观图如图所示,则这个几何体的侧视图是( )
答案:D
2.某种药物呈胶囊形状,该胶囊中间部分为圆柱,左、右两端均为半径为1的半球.已知该胶囊的体积为π,则它的表面积为( )
A.π B.π C.10π D.π
解析:选C 设中间圆柱部分的高为h,则胶囊的体积 V=π×13+π×12×h=,解得h=3,所以胶囊的表面积为4π×12+2π×1×3=10π.故选C.
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,故h=3.
4.(2023·鞍山一中校联考)如图,在三棱锥V-ABC中,VA=VB=VC=8,∠AVB=∠AVC=∠BVC=30°,过点A作截面AEF,则△AEF周长的最小值为( )
A.6 B.6
C.8 D.8
解析:选C 沿着侧棱VA把正三棱锥V-ABC展开在一个平面内,如图所示,则AA′即为△AEF周长的最小值.又因为∠AVB=∠AVC=∠BVC=30°,所以∠AVA′=3×30°=90°.在△VAA′中,VA=VA′=8,由勾股定理得AA′= = =8.故选C.
5.端午节吃粽子是中华民族的传统习俗.地区不同,制作的粽子形状也不同,图中的粽子接近于正三棱锥.经测算,煮熟的粽子的密度为1.8 g/cm3,若图中粽子的底面边长为8 cm,高为4 cm,则该粽子的重量大约是( )
A.105 g B.110 g
C.115 g D.120 g
解析:选C 由题知,粽子的体积V=Sh=××82×4=64(cm3).根据ρ=可得,该粽子的重量大约为1.8×64=115.2(g),与C选项最为接近.
6.如图是某几何体的三视图,每个小正方形的边长均为1,则该几何体的体积为( )
A.π B.π
C.π D.2π
解析:选C 由三视图还原原几何体如图,可知该几何体为组合体,上半部分为半球,下半部分为圆锥,半球的半径为1,圆锥的底面半径为1,高为2,则该几何体的体积V=×π×13+×π×12×2=π.
7.冶铁技术在我国已有悠久的历史,据史料记载,我国最早的冶铁技术可以追溯到春秋时代.已知某铁块的三视图如图所示,若将该铁块浇铸成一个铁球(不计损耗),则该铁球的表面积为( )
A.2· B.
C. D.4
解析:选D 由三视图可得如图所示的四面体ABCD,设球的半径为R,∵V=S△ADBh=××2×2×2=πR3,∴R=,∴该铁球的表面积为S=4πR2=4π=4.
8.在直角△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c,且a>b>c,分别以BC,AC,AB所在直线为轴,将△ABC旋转一周,形成三个几何体,其表面积和体积分别记为S1,S2,S3和V1,V2,V3,则它们的关系为( )
A.S1>S2>S3,V1>V2>V3
B.S1<S2<S3,V1<V2<V3
C.S1>S2>S3,V1=V2=V3
D.S1<S2<S3,V1=V2=V3
解析:选B 不妨设直角三角形的三边长分别为a=5,b=4,c=3,当直角三角形绕BC边旋转时,其表面是两个圆锥的表面,所以其表面积为S1=×2π××(3+4)=π,体积V1=×π×2×5=π;当直角三角形绕AC边旋转时,其表面是一个圆锥的表面,所以S2=π×32+π×3×5=24π,体积V2=π×32×4=12π;当直角三角形绕AB边旋转时,其表面是一个圆锥的表面,所以S3=π×42+π×4×5=36π,体积V3=π×42×3=16π.所以S1<S2<S3;V1<V2<V3.
9.如图,已知圆柱的高和底面半径均为4,AB为上底面圆周的直径,点P是上底面圆周上的一点且AP=BP,PC是圆柱的一条母线,则点P到平面ABC的距离为( )
A.4 B.2 C.3 D.2
解析:选D 由题可得AB=8,因为AP=BP,所以S△ABP=×8×4=16,因为PC⊥平面ABP,且PC=4,所以VC-ABP=×16×4=.因为AP=BP=4,所以AC=BC=4.所以S△ABC=×8×=16.设点P到平面ABC的距离为d,则VP-ABC=×16d=,解得d=2. 故选D.
10.(2022·全国乙卷)已知球O的半径为1,四棱锥的顶点为O,底面的四个顶点均在球O的球面上,则当该四棱锥的体积最大时,其高为( )
A. B. C. D.
解析:选C 设四棱锥的底面是正方形,底面正方形外接圆的半径为r,四棱锥的高为h,则r2+h2=1,r=,正方形的边长为r=,所以四棱锥的体积V=Sh