内容正文:
专题05 圆柱与圆锥的综合应用(原卷版)
目录
A题型建模・专项突破
题型一、圆柱与圆锥体积的对比计算 1
题型二、圆柱与圆锥组合图形的计算 2
题型三、圆柱与圆锥体积的实际应用 3
题型四、圆柱与圆锥的拓展计算 3
B综合攻坚・能力跃升
题型一、圆柱与圆锥体积的对比计算
1.一个高30厘米的圆锥形容器装满水倒入和它等底等高的圆柱形容器中,容器口到水面的距离是( )厘米
A.10厘米 B.15厘米 C.18厘米 D.20厘米
2.把一个圆柱削成一个最大的圆锥,体积减少了,那么圆锥体积是________.
3.有一个圆锥形的小麦堆,测得底面周长是,高是.如果将这堆小麦装入底面直径是的圆柱形粮囤里,能装多高?(π取3.14,结果用分数表示)
题型二、圆柱与圆锥组合图形的计算
1.如图,甲容器中的水倒入乙容器,我认为( )表示乙容器中的水.
A. B. C. D.
2.一个下面是圆柱体、上面是圆锥体的密封容器(如图).圆柱体的高是10厘米,圆锥体的高是6厘米,容器内的水面高是7厘米.当将这个容器倒过来放时,从圆锥的尖到水面的高是________厘米.
3.某粮库用于存储小麦的粮囤是等底等高的圆柱和圆锥的组合体.如图,圆柱底面的直径是8米,高是3米,圆锥的高是3米,母线长5米.如果每立方米小麦约重750千克;
(1)为确保粮食的安全性,需为粮囤定制外部防护材料,一个粮囤,要定制多大面积的外部包裹材料?(不含粮囤底部面积,不考虑损耗,π取3)
(2)该粮库收购1440吨小麦,要将这些小麦全部存储在这样的粮囤里,该粮库需要多少个这样的粮囤存储这些小麦?(π取3)
题型三、圆柱与圆锥体积的实际应用
1.一个圆锥形沙堆,底面积是12.56m²,高是1.5m,用这堆沙在10m宽的公路上铺2cm厚的路面,能铺( )m长(π取3.14)
A.31.4 B.314 C.15.7 D.157
2.一个圆柱形粮囤,从里面量底面半径是2m,高是3m,每立方米玉米重750kg,这个粮囤能装玉米________kg,合________吨(1吨=1000kg)。
3.一个圆锥形小麦堆,底面周长是18.84m,高是2m。
(1)这个小麦堆的体积是多少立方米?
(2)若每立方米小麦重700kg,这堆小麦的质量是多少吨?
(3)若把这堆小麦装入一个底面半径是2m的圆柱形粮囤,小麦在粮囤中的高度是多少米?(π取3.14,1吨=1000kg)
题型四、圆柱与圆锥的拓展计算
1.一个圆柱形木块,把它平均切成3段,表面积增加了4个底面的面积,已知增加的表面积是50.24cm²,圆柱的底面积是( )cm²(π取3.14)
A.12.56 B.25.12 C.50.24 D.100.48
2.一个圆柱形铁块,底面半径是3cm,高是5cm,把它削成一个最大的圆锥,削去部分的体积是________cm³(π取3.14)。
3.一个圆柱形木料,底面直径是10cm,高是20cm。
(1)把木料沿底面直径垂直切成两半,表面积增加了多少平方厘米?
(2)把木料削成一个最大的圆锥,削去部分的体积是多少立方厘米?
(3)若把削成的圆锥再沿底面直径垂直切成两半,切面是什么形状?切面的面积是多少平方厘米?(π取3.14)
一、单选题
1.仔细观察图:在一个盛有450毫升水的量杯中放入一个圆柱体,水面对应的刻度为600毫升,若再放入一个与圆柱等底等高的圆锥,则此时的水面对应的刻度为()
A.150毫升 B.650毫升 C.50毫升 D.无法确定
2.如图,小萱做了1个圆柱形容器和4个圆锥形容器,若要将圆柱形容器中的水倒入圆锥形容器中,正好装满的是( )(单位:cm).
A. B. C. D.
3.如图中呈现的是一瓶已经喝了一些的果汁和一只圆锥形玻璃杯.图中,,如果把瓶中的果汁倒入这个圆锥形玻璃杯最多可以倒满( )杯(容器壁厚忽略不计)
A.2 B.4 C.6 D.8
4.一个圆柱与一个圆锥,它们的体积之比是,底面积之比是,那么圆柱与圆锥高的比是( )
A. B. C. D.
5.一个圆柱体与一个圆锥体的底面积和体积都相等,如果圆锥的高是a厘米,那么圆柱的高是( )厘米.
A.a厘米 B.厘米 C.6a厘米 D.3a厘米
二、填空题
6.一个圆柱体油桶,底面内直径为4分米,高6分米,这个油桶的容积是 升,与它等底等高圆锥体容器的容积是 升.
7.一个圆柱只把高减少3厘米,表面积减少94.2平方厘米,体积减少( )立方厘米.
8.一个圆柱形的铁坠底面半径和高都是厘米,把它完全浸入一个均匀水槽内的水中,量得水位上升了厘米,水未溢出.再把一个底面直径为厘米的圆锥形铅坠完全浸入水中,水位又上升了厘米,水未溢出.圆锥形铅坠的高是 厘米.
9.用底面内半径和高分别是,的空心圆锥和空心圆柱各一个组成如图所示竖放的容器,在这个容器内注入一些细沙,能填满圆锥,还能填部分圆柱,经测量,圆柱部分的沙子高,若将这个容器倒立,则沙子的高度是 .
10.如图,一个圆柱形木料的底面积是,高是.把它削成两个相对的、且高相等的圆锥,底面积和原来的圆柱底面积相等.则削去部分的体积是 .
三、解答题
11.一个圆锥形黄沙堆,底面周长是米,高3米.1立方米的黄沙重吨.这堆黄沙重多少吨?(取)如果用载重为4吨的一辆汽车运,至少需要几次可以运完?(得数保留整数)
12.学生活动节乐乐使用塑料制作了一个水火箭模型(如图),它的上半部是圆锥形,下半部是圆柱形.已知圆柱的底面积为,母线,圆锥的高 ,母线.
(1)制作一个这样的模型(接缝忽略不计)至少需要多少塑料(模型的底部是封闭的,取3.14,结果精确到)?
(2)模型的最大注水量大约是多少(取3.14,结果精确到)?
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专题05 圆柱与圆锥的综合应用(解析版)
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A题型建模・专项突破
题型一、圆柱与圆锥体积的对比计算 1
题型二、圆柱与圆锥组合图形的计算 2
题型三、圆柱与圆锥体积的实际应用 4
题型四、圆柱与圆锥的拓展计算 5
B综合攻坚・能力跃升
题型一、圆柱与圆锥体积的对比计算
1.一个高30厘米的圆锥形容器装满水倒入和它等底等高的圆柱形容器中,容器口到水面的距离是( )厘米
A.10厘米 B.15厘米 C.18厘米 D.20厘米
【答案】D
【分析】本题考查了圆柱和圆锥体积的关系,得出等底等体积的圆柱的高与圆锥的高之间的关系是解题关键.由圆柱和圆锥的体积公式可得,等底等体积的圆柱的高是圆锥的高的,进而得出圆柱形容器内的水的高度为厘米,即可得出答案.
【详解】解:因为等底等高的圆柱的体积是圆锥的体积的3倍,
所以,等底等体积的圆柱的高是圆锥的高的,
所以,圆柱形容器内的水的高度为(厘米),
所以,容器口到水面距离是(厘米),
故选:D.
2.把一个圆柱削成一个最大的圆锥,体积减少了,那么圆锥体积是________.
【答案】
【分析】本题考查了等底等高的圆柱与圆锥体积之间的关系.
把一个圆柱削成一个最大的圆锥,也就是削成的圆锥与圆柱等底等高,因为等底等高的圆柱的体积是圆锥体积的3倍,所以削去部分的体积相当于圆锥的体积的倍,据此求出圆锥的体积,即可求解.
【详解】解:
故答案为:.
3.有一个圆锥形的小麦堆,测得底面周长是,高是.如果将这堆小麦装入底面直径是的圆柱形粮囤里,能装多高?(π取3.14,结果用分数表示)
【答案】
【分析】本题考查圆柱与圆锥的体积公式,先求得圆锥的半径为,进而求得,再利用圆柱的体积公式求解即可.
【详解】解:由题意得,圆锥的半径为:,
∴,
,
,
答:能装.
题型二、圆柱与圆锥组合图形的计算
1.如图,甲容器中的水倒入乙容器,我认为( )表示乙容器中的水.
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了圆柱的体积公式和圆锥的体积公式,根据圆柱和圆锥等体积等底面积时,圆柱的高是圆锥高的;所以把甲容器中的水倒入乙容器,水面到达圆柱的处,即可判断应选A.
【详解】解:圆锥的底面圆直径为,高为,
圆锥的体积为,
圆柱的底面圆直径为,高为,
圆柱的体积为,
,
甲容器中的水倒入乙容器中,只能注满乙容器的,
A选项:水的体积是乙容器容积的,故A选项符合题意;
B选项:水的体积是乙容器容积的,故B选项不符合题意;
C选项:水的体积是乙容器容积的,故C选项不符合题意;
D选项:水注满了整个乙容器,故D选项不符合题意.
故选:A.
2.一个下面是圆柱体、上面是圆锥体的密封容器(如图).圆柱体的高是10厘米,圆锥体的高是6厘米,容器内的水面高是7厘米.当将这个容器倒过来放时,从圆锥的尖到水面的高是________厘米.
【答案】11
【分析】本题考查了圆柱与圆锥的体积的关系,熟练掌握圆柱与圆锥的体积是解决本题的关键.
由等底等高的圆柱的体积是圆锥体积的3倍,由此可计算出圆柱部分水倒入圆锥后圆柱剩余水的高度,进而可求出倒过来时圆锥到水面的高度.
【详解】解:将圆柱内的水的体积分为两部分,
即6厘米高的水的体积与上面圆锥等底等高,
∴圆柱内6厘米高的水的体积是这个圆锥的体积的3倍,即(厘米),
则把圆柱内2厘米高的水倒入高6厘米的圆锥容器内即可装满,
此时圆柱内水还剩(厘米),
则(厘米),
∴从圆锥的尖到水面的高是11厘米.
故答案为:11 .
3.某粮库用于存储小麦的粮囤是等底等高的圆柱和圆锥的组合体.如图,圆柱底面的直径是8米,高是3米,圆锥的高是3米,母线长5米.如果每立方米小麦约重750千克;
(1)为确保粮食的安全性,需为粮囤定制外部防护材料,一个粮囤,要定制多大面积的外部包裹材料?(不含粮囤底部面积,不考虑损耗,π取3)
(2)该粮库收购1440吨小麦,要将这些小麦全部存储在这样的粮囤里,该粮库需要多少个这样的粮囤存储这些小麦?(π取3)
【答案】(1)要定制的外部包裹材料
(2)粮库需要10个这样的粮囤存储这些小麦
【分析】本题考查圆锥和圆柱体的侧面积,圆锥和圆柱体的体积,熟练掌握相关计算公式是解题的关键:
(1)求出圆锥和圆柱体的侧面积之和即可;
(2)根据圆锥和圆柱体的体积公式,求出一个粮囤的体积,进而求出一个粮囤的囤粮的质量,再用总质量除以一个粮囤的囤粮的质量,即可得出结果.
【详解】(1)解:圆柱和圆锥的底面圆的半径为:,
∴圆柱和圆锥的侧面积之和为:;
故要定制的外部包裹材料;
(2),
,
(个);
答:粮库需要10个这样的粮囤存储这些小麦.
题型三、圆柱与圆锥体积的实际应用
1.一个圆锥形沙堆,底面积是12.56m²,高是1.5m,用这堆沙在10m宽的公路上铺2cm厚的路面,能铺( )m长(π取3.14)
A.31.4 B.314 C.15.7 D.157
【答案】A
【解析】沙堆体积=×12.56×1.5=6.28m³;铺路面时,沙子形成长方体,体积=长×宽×厚,统一单位:2cm=0.02m,因此长=体积÷(宽×厚)=6.28÷(10×0.02)=31.4m,故选A。
2.一个圆柱形粮囤,从里面量底面半径是2m,高是3m,每立方米玉米重750kg,这个粮囤能装玉米________kg,合________吨(1吨=1000kg)。
【答案】28260;28.26
【解析】粮囤容积=πr²h=3.14×2²×3=37.68m³;能装玉米质量=37.68×750=28260kg=28.26吨。
3.一个圆锥形小麦堆,底面周长是18.84m,高是2m。
(1)这个小麦堆的体积是多少立方米?
(2)若每立方米小麦重700kg,这堆小麦的质量是多少吨?
(3)若把这堆小麦装入一个底面半径是2m的圆柱形粮囤,小麦在粮囤中的高度是多少米?(π取3.14,1吨=1000kg)
【答案】(1)这个小麦堆的体积是18.84立方米;(2)这堆小麦的质量是13.188吨;(3)小麦在粮囤中的高度是1.5米。
【解析】解:(1)底面周长=2πr,r=18.84÷(2×3.14)=3m;
圆锥体积=×πr²h=×3.14×3²×2=×3.14×9×2=18.84m³。
(2)小麦质量=18.84×700=13188kg=13.188吨。
(3)小麦装入圆柱粮囤后,体积不变(等于圆锥体积)。
圆柱底面积=πr²=3.14×2²=12.56m²;
小麦高度=体积÷底面积=18.84÷12.56=1.5m。
答:(1)小麦堆的体积是18.84立方米;(2)小麦的质量是13.188吨;(3)小麦在粮囤中的高度是1.5米。
题型四、圆柱与圆锥的拓展计算
1.一个圆柱形木块,把它平均切成3段,表面积增加了4个底面的面积,已知增加的表面积是50.24cm²,圆柱的底面积是( )cm²(π取3.14)
A.12.56 B.25.12 C.50.24 D.100.48
【答案】A
【解析】切成3段需要切2次,每次增加2个底面,共增加4个底面,因此底面积=增加的表面积÷4=50.24÷4=12.56cm²,故选A。
2.一个圆柱形铁块,底面半径是3cm,高是5cm,把它削成一个最大的圆锥,削去部分的体积是________cm³(π取3.14)。
【答案】94.2
【解析】圆柱体积=πr²h=3.14×3²×5=141.3cm³;最大圆锥与圆柱等底等高,体积=×141.3=47.1cm³;削去部分体积=141.3-47.1=94.2cm³。
3.一个圆柱形木料,底面直径是10cm,高是20cm。
(1)把木料沿底面直径垂直切成两半,表面积增加了多少平方厘米?
(2)把木料削成一个最大的圆锥,削去部分的体积是多少立方厘米?
(3)若把削成的圆锥再沿底面直径垂直切成两半,切面是什么形状?切面的面积是多少平方厘米?(π取3.14)
【答案】(1)表面积增加了400平方厘米;(2)削去部分的体积是1570立方厘米;(3)切面是等腰三角形,面积是150平方厘米。
【解析】解:(1)沿底面直径垂直切,增加的表面积是2个长方形的面积(长方形的长=圆柱的高,宽=底面直径)。
增加的表面积=2×(20×10)=400cm²。
(2)最大圆锥与圆柱等底等高,圆柱体积=πr²h=3.14×(10÷2)²×20=3.14×25×20=1570cm³
(3)切面是等腰三角形,面积是150平方厘米。
一、单选题
1.仔细观察图:在一个盛有450毫升水的量杯中放入一个圆柱体,水面对应的刻度为600毫升,若再放入一个与圆柱等底等高的圆锥,则此时的水面对应的刻度为()
A.150毫升 B.650毫升 C.50毫升 D.无法确定
【答案】B
【分析】本题考查了圆柱与圆锥的体积,关键是熟练掌握同底等高圆锥和圆柱的体积关系.先根据两杯中测量到的体积增量求出圆柱的体积,再由同底等高圆锥和圆柱体积的关系求出圆锥的体积,进而求出最终水面对应的刻度.
【详解】解:在量杯中放入圆柱体后,体积增量为:
(毫升).
所以圆柱的体积为150毫升.
(毫升).
放入圆锥后水面对应的刻度为:
(毫升).
故答案为:B.
2.如图,小萱做了1个圆柱形容器和4个圆锥形容器,若要将圆柱形容器中的水倒入圆锥形容器中,正好装满的是( )(单位:cm).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆柱和圆锥体积公式的应用,解题的关键是利用体积相等关系,通过公式变形快速判断符合条件的圆锥.
先计算圆柱内水的体积,再根据圆锥体积公式,结合圆柱与圆锥体积相等的条件,分析底面半径和高的关系,筛选出体积匹配的圆锥.
【详解】解:圆柱底面半径,高,水的体积.
圆锥体积需等于圆柱体积,即.
因B、C、D选项圆锥底面直径与圆柱相同(即),化简得,即,对应C选项.
A选项底面半径不同,计算后体积不相等,不符合题意.
故选:C.
3.如图中呈现的是一瓶已经喝了一些的果汁和一只圆锥形玻璃杯.图中,,如果把瓶中的果汁倒入这个圆锥形玻璃杯最多可以倒满( )杯(容器壁厚忽略不计)
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【分析】本题主要考查了圆柱与圆锥的体积计算.计算出果汁和玻璃杯的体积,再用果汁的体积除以玻璃杯的体积即可得到答案.
【详解】解:(杯)
∴最多可以倒满6杯,
故选:C.
4.一个圆柱与一个圆锥,它们的体积之比是,底面积之比是,那么圆柱与圆锥高的比是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是圆锥的体积、圆柱的体积,熟记圆锥、圆柱的体积公式是解题的关键.根据圆锥与圆柱的体积公式计算即可.
【详解】解:设圆柱的底面积为,则圆锥的底面积是,设圆柱的高为,圆锥的高为,
根据题意可知:,
所以.
故选:D.
5.一个圆柱体与一个圆锥体的底面积和体积都相等,如果圆锥的高是a厘米,那么圆柱的高是( )厘米.
A.a厘米 B.厘米 C.6a厘米 D.3a厘米
【答案】B
【分析】本题主要考查了圆柱和圆锥的体积.设它们的底面积为平方厘米,可求出它们的体积为立方厘米,即可求解.
【详解】解:设它们的底面积为平方厘米,
因为圆锥的高是a厘米,
所以圆锥的体积是立方厘米,
因为圆柱体与圆锥体的底面积和体积都相等,
所以圆柱体的体积为立方厘米,
所以圆柱的高是厘米.
故选:B
二、填空题
6.一个圆柱体油桶,底面内直径为4分米,高6分米,这个油桶的容积是 升,与它等底等高圆锥体容器的容积是 升.
【答案】 75.36 25.12
【分析】本题考查圆柱体和圆锥的体积,根据圆柱和圆锥的体积公式进行计算即可.
【详解】解:(立方分米),
立方分米升,
(立方分米);
立方分米升.
故答案为:75.36,25.12
7.一个圆柱只把高减少3厘米,表面积减少94.2平方厘米,体积减少( )立方厘米.
【答案】
【分析】本题考查了圆柱的侧面积、体积,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
根据圆柱的侧面积和体积公式计算即可.
【详解】解:圆柱的底面周长:(厘米),
减少的体积:(立方厘米).
故答案为: .
8.一个圆柱形的铁坠底面半径和高都是厘米,把它完全浸入一个均匀水槽内的水中,量得水位上升了厘米,水未溢出.再把一个底面直径为厘米的圆锥形铅坠完全浸入水中,水位又上升了厘米,水未溢出.圆锥形铅坠的高是 厘米.
【答案】
【分析】本题考查了圆柱与圆锥体积计算公式,一元一次方程的应用.用水面上升的体积除以上升的高度就是水槽的底面积;再用水槽的底面积乘以圆锥浸入水中水位上升的高度,得到圆锥的体积,再根据圆锥的体积计算公式列出一元一次方程即可求出圆锥的高.
【详解】解:设圆锥的高为厘米,
水槽的底面积为(平方厘米)
由题意得,
解得,
答:圆锥形铅坠的高是厘米.
故答案为:.
9.用底面内半径和高分别是,的空心圆锥和空心圆柱各一个组成如图所示竖放的容器,在这个容器内注入一些细沙,能填满圆锥,还能填部分圆柱,经测量,圆柱部分的沙子高,若将这个容器倒立,则沙子的高度是 .
【答案】/
【分析】本题主要考查了圆锥和圆柱的体积计算,熟练掌握圆锥和圆柱的体积公式,进行计算即可.先求出沙子的体积,然后再根据圆柱的体积公式求出沙子的高度即可.
【详解】解:沙子的体积为:
,
将这个容器倒立,沙子的高度为:
.
故答案为:.
10.如图,一个圆柱形木料的底面积是,高是.把它削成两个相对的、且高相等的圆锥,底面积和原来的圆柱底面积相等.则削去部分的体积是 .
【答案】160
【分析】本题考查圆柱和圆锥的体积的计算及应用.理解题意,找出数量关系,列式计算即可.
分析题目,圆锥和圆柱的底面积是相等的,据此根据圆锥的体积=底面积×高,圆柱的体积=底面积×高可知:把圆柱的体积看作单位“1”,则削成的2个圆锥的体积等于圆柱体积的,即削去部分的体积占圆柱体积的,据此先求出圆柱的体积,再乘即可解答.
【详解】解:根据题意列式为:
答:削去部分的体积是.
故答案为:160.
三、解答题
11.一个圆锥形黄沙堆,底面周长是米,高3米.1立方米的黄沙重吨.这堆黄沙重多少吨?(取)如果用载重为4吨的一辆汽车运,至少需要几次可以运完?(得数保留整数)
【答案】这堆黄沙重吨,需次可以运完.
【分析】本题考查了圆锥的体积公式,利用圆锥的体积公式求出沙堆的体积,即可求出黄沙的重量,再用这堆沙的重量除以吨即可求出所需的次数
【详解】解:
(吨),
(次),
答:这堆黄沙重吨,至少需次可以运完.
12.学生活动节乐乐使用塑料制作了一个水火箭模型(如图),它的上半部是圆锥形,下半部是圆柱形.已知圆柱的底面积为,母线,圆锥的高 ,母线.
(1)制作一个这样的模型(接缝忽略不计)至少需要多少塑料(模型的底部是封闭的,取3.14,结果精确到)?
(2)模型的最大注水量大约是多少(取3.14,结果精确到)?
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查圆锥与圆柱的计算,近似数与有效数字,解题的关键是理解题意,正确计算.
(1)求出圆柱的侧面积与圆锥的侧面积即可得出答案;
(2)求出圆柱的体积与圆锥的体积和即可.
【详解】(1)解:因为圆柱的底面积为,
所以由可得:,
所以,
圆锥侧面积:,
,
圆柱侧面积:
,
总面积;
答:至少需要的塑料.
(2)解:圆柱体积:,
圆锥体积:.
注水量:,
答:最大注水量大约为.
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