内容正文:
2.3圆柱的体积
一、选择题
1.用一块长25.12cm宽15.7cm的长方形铁皮,配上直径是( )cm的圆形铁皮,可以做成容积最大的圆柱形容器。
A.2.5 B.4 C.5 D.8
2.打糕是我国朝鲜族人民在端午节食用的传统食物之一。将1块做好的长20厘米的圆柱形打糕,平行于底面均分成4块小打糕,这4块小打糕的表面积之和比原来增加了150π平方厘米,则每块小打糕的体积是( )立方厘米。
A.125π B.93.75π C.375π D.500π
3.一种饮料瓶如图所示,饮料瓶的容积是400毫升,瓶子中饮料的体积是( )毫升。
A.80 B.160 C.320 D.400
4.一个圆柱形容器内装有一些水,现将一个土豆浸没在水中,水面升高了2厘米(水未溢出),要求这个土豆的体积还需要知道( )。
A.容器的高 B.原来水面的高度 C.容器的底面周长 D.现在水面的高度
5.如图,用棱长相等的两块正方体木料A、B分别加工1个和4个圆柱,剩下的木料体积相比,( )。
A.A大 B.B大 C.一样大 D.无法确定
二、填空题
6.把一根5m长的圆柱形木料沿横截面截成三段,表面积增加了24dm2。这根木料的体积是( )m3。
7.如图,把一个圆柱沿直径平均切成两块,表面积比原来增加了48cm2,原来圆柱底面直径是( )cm,这个圆柱的体积是( )cm3。(π取3.14)
8.要制作一个无盖圆柱形水桶,有如图几种型号的铁皮可以供搭配选择。(单位:分米)
(1)你选择的材料是( )号和( )号。
(2)你选择的材料制成水桶的容积是( )升。
9.把一个棱长10厘米的正方体木块加工成一个最大的圆柱,这个圆柱的体积是( )立方厘米;如果正方体木块的体积是20立方厘米,那么削成的最大圆柱的体积是( )立方厘米。
10.一个圆柱形杯子从里面量底面直径是20厘米,里面装有一些水,正好是杯子容积的,将一块石子浸没在水里,水面上升了12厘米,刚好和杯口齐平。这个杯子的容积是( )毫升。
三、计算题
11.计算下面图形的表面积和体积。
四、解答题
12.一个圆柱形容器里盛有10cm深的水,它的底面直径是20cm。园园把一块铁块完全浸没在水中,容器内水面上升了3cm(如下图),且水未溢出。这块铁块的体积是多少立方厘米?
13.盾构机主要用于城市地铁、公路和铁路等圆柱形隧道的挖掘。我国迄今研制的最大直径盾构机,挖掘直径达16米,每天可挖掘18米。
(1)这台盾构机一天能挖掘土石多少立方米?
(2)盾构机在挖掘的同时还能铺设支撑隧道的管片。按照挖掘进度,每天最多能铺设多少平方米管片?
14.母亲节,李兵送给妈妈一个水杯(如下图,底面直径60毫米,高210毫米)。
(1)李兵要用一个长方体的盒子包装它,这个盒子的表面积至少多少平方厘米?
(2)妈妈一天饮水量不少于1500毫升。喝这样的3杯,能达到要求吗?请说明理由。(杯壁的厚度忽略不计,π取3)
15.小红在景区超市给妈妈买了一个茶杯(如图所示)。
(1)为防止烫伤,小红特地给茶杯中部贴上一圈花纹装饰带,装饰带宽5厘米,这一圈装饰带至少有多少平方厘米?(接头处忽略不计)
(2)这只茶杯装满水后的体积是多少?
参考答案
1.D
【分析】根据圆柱的容积公式:,分别求出以25.12厘米为底面周长,高是15.7厘米和以15.7厘米作底面周长,高是25.12厘米时的圆柱形容器的容积,进行比较,然后再进行解答。
【详解】(厘米)
(立方厘米)
(厘米)
(立方厘米)
所以选择25.12厘米做底面周长时,圆柱形容器的容积最大,这时圆形铁皮的直径是8厘米。
故答案为:D
2.A
【分析】先求出每块小打糕的高,再求底面积(将1块圆柱形打糕平行于底面均分成4块小打糕,应切3下,每切1下就增加2个圆柱的底面积,切3下共增加6个底面积,侧面积不变,已知表面积共增加150π平方厘米,则可求圆柱形底面积),最后根据圆柱的体积公式V=Sh(S是底面积,h是高)即可计算每块小打糕的体积。
【详解】150π÷6×(20÷4)
=150π÷6×5
=25π×5
=125π(立方厘米)
所以每块小打糕的体积是125π立方厘米。
故答案为:A
3.C
【分析】因为饮料瓶的容积不变,饮料的体积不变,所以正放和倒放时空余部分的体积相等;将正放与倒放的空余部分交换一下位置,可以看出饮料瓶的容积相当于底面积不变,高为(16+4)厘米的圆柱的体积,那么瓶中的饮料占整个饮料瓶容积的,根据求一个数的几分之几是多少,用整个饮料瓶的容积乘,即是瓶子中饮料的体积。
【详解】16÷(16+4)
=16÷20
=
400×=320(毫升)
所以瓶子中饮料的体积是320毫升。
故答案为:C
4.C
【分析】土豆的体积等于上升的水的体积。根据圆柱的体积公式,上升的水的体积=容器的底面积×水面上升的高度,据此解答。
【详解】A.已知水面上升的高度是2厘米,再知道容器的高无法求出土豆的体积;
B.知道原来水面的高度无法求出土豆的体积;
C.知道容器的底面周长就可以求出它的底面半径,继而求出容器的底面积,用容器的底面积乘水面上升的高度,即可求出土豆的体积;
D.知道现在水面的高度,无法求出土豆的体积。
故答案为:C
5.C
【分析】假设正方体木料的棱长是8,则正方体木料A加工的圆柱的底面直径是8,高是8,正方体木料B加工的每个圆柱的底面直径是8÷2=4,高是8,根据圆柱的体积=圆周率×半径的平方×圆柱的高,分别求出A加工的圆柱体积和B加工的4个圆柱的体积和,再比较它们的大小即可判断出剩下的木料的体积大小。
【详解】假设正方体木料的棱长是8。
××8
=×16×8
=128
××8×4
=×4×8×4
=128
128=128
加工出来的圆柱体积相同,所以剩下的木料体积相比一样大。
故答案为:C
6.0.3
【分析】圆柱形木料沿横截面截成三段,表面积共增加4个底面,用表面积增加总数除以4就可以得到一个底面积的面积,然后用底面积乘高得到体积。计算时注意统一单位。
【详解】(平方分米) 6平方分米=0.06平方米
(立方米)
把一根5m长的圆柱形木料沿横截面截成三段,表面积增加了24dm2。这根木料的体积是0.3m3。
7. 4 75.36
【分析】根据题意,表面积增加48cm2,则新增两个长方形面积,已知高6cm,由面积可以求出直径。再由求圆柱体积,据此解答。
【详解】新增表面积48,则一个长方形面积为:48÷2=24(cm2)
底面直径:24÷6=4(cm)
底面半径:4÷2=2(cm)
圆柱体积:
(cm3)
【点睛】本题考查圆柱的表面积、体积,关键是要理解圆柱被切成两半后新增的表面积部分。
8.(1) ① ④
(2)62.8
【分析】(1)要制作无盖圆柱形水桶,需要一个圆形作为底面,一个长方形作为侧面,且长方形的长应等于底面圆的周长。圆周长=π×直径,①号圆直径 4 分米,①号圆周长=3.14×4=12.56分米,正好和④号长方形长相等(长方形围成一个桶形状则长方形的长就为桶的周长)所以选它们。第二个的周长是:3.14×3×2=18.84(分米),没有与之搭配的长方形。
(2)依据容积计算公式,水桶的容积=π×半径2×高,将数值代入算出结果即可。
【详解】(1)①号圆周长=3.14×4=12.56(分米),④号长方形围成一个桶,它的长为桶的周长,因此选择①和④作为选择材料。
(2)水桶的体积=π×半径²×高
=3.14×22×5
=3.14×4×5
=12.56×5
=62.8(立方分米)
=62.8(升)
选择的材料制成水桶的容积是62.8升。
9. 785 15.7
【分析】从题意可知:这个最大的圆柱的底面直径=高=正方体的棱长=10厘米。根据圆柱的体积:V=sh=πr2h,代入数据计算即可求出这个最大的圆柱的体积。根据正方体的体积=棱长×棱长×棱长,代入数据求出棱长10厘米的正方体的体积。
以棱长10厘米的正方体的体积为单位“1”,根据求一个数是另一个数的几分之几,用除法计算,用这个最大的圆柱的体积÷棱长10厘米的正方体的体积,求出这个最大的圆柱的体积占棱长10厘米的正方体的体积的分率。
以体积是20立方厘米的正方体为单位“1”,根据求一个数的几分之几是多少,用乘法计算,用正方体的体积(20立方厘米)×对应的分率即可求出最大圆柱的体积。
【详解】(10÷2)2×3.14×10
=52×3.14×10
=25×3.14×10
=785(立方厘米)
10×10×10=1000(立方厘米)
785÷1000=
20×=15.7(立方厘米)
把一个棱长10厘米的正方体木块加工成一个最大的圆柱,这个圆柱的体积是785立方厘米;如果正方体木块的体积是20立方厘米,那么削成的最大圆柱的体积是15.7立方厘米。
10.9420
【分析】根据题意,水上升的体积等于石头的体积,根据V=Sh,计算出石头的体积,再根据水的体积是杯子容器的,那么石头的体积是杯子容器的(1-),再根据已知一个数的几分之几是多少,求这个数用除法计算。
【详解】(20÷2)2×3.14×12÷(1-)
=100×3.14×12÷
=314×12×
=3768×
=9420(毫升)
所以,这个杯子的容积是9420毫升。
11.433.32dm2,565.2dm3;151.62cm2,113.04cm3
【分析】圆柱的表面积=底面积×2+侧面积,圆柱的侧面积=底面周长×高;圆柱的体积=底面积×高;
第二个图形是圆柱的一半,上下两个面可以拼成一个完整的圆,表面积=圆柱底面积+侧面积÷2+长方形的面积;体积=圆柱底面积×高÷2;
【详解】3.14×(6÷2)2×2+3.14×6×20
=3.14×32×2+376.8
=3.14×9×2+376.8
=56.52+376.8
=433.32(dm2)
3.14×(6÷2)2×20
=3.14×32×20
=3.14×9×20
=565.2(dm3)
3.14×(6÷2)2+3.14×6×8÷2+6×8
=3.14×32+75.36+48
=3.14×9+75.36+48
=28.26+75.36+48
=151.62(cm2)
3.14×(6÷2)2×8÷2
=3.14×32×8÷2
=3.14×9×8÷2
=113.04(cm3)
圆柱的表面积是433.32dm2,体积是565.2dm3;第二个图形的表面积是151.62cm2,体积是113.04cm3。
12.942立方厘米
【分析】首先应明白上升的水的体积就是这块铁块的体积,求出底面直径是20厘米,高为3厘米的水的体积即可。根据圆柱体体积公式,代入数据即可。
【详解】
(立方厘米)
答:这块铁块的体积是942立方厘米。
13.(1)3617.28立方米
(2)904.32平方米
【分析】根据题意,(1)求一天挖掘土石方的体积,可看作求底面直径为16米、高为18米的圆柱的体积,运用圆柱体积公式V=πr2h(r是半径,h是高)计算;
(2)求每天铺设管片的面积,可看作求底面直径为16米、高为18米的圆柱的侧面积,运用圆柱侧面积公式S=πdh(d是直径,h是高)计算,据此解答。
【详解】(1)16÷2=8(米)
3.14×82×18
=200.96×18
=3617.28(立方米)
答:这台盾构机一天能挖掘土石3617.28立方米。
(2)3.14×16×18
=50.24×18
=904.32(平方米)
答:每天最多能铺设904.32平方米管片。
14.(1)576平方厘米
(2)能达到(理由见详解)
【分析】(1)要用一个长方体的盒子包装它,盒子的长至少是60毫米,宽至少是60毫米,高至少是210毫米。根据长方体表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2,代入数据,即可求出这个盒子的表面积,注意单位名数的换算。
(2)因为水杯是圆柱形,根据题意可知,圆柱形水杯的底面直径是60毫米,高是210毫米;根据圆柱的容积=底面积×高,代入数据,求出这个水杯的容积,再乘3,求出3杯水的容积,再和1500毫升比较,即可解答,注意单位名数的换算。
【详解】(1)(1)60毫米=6厘米;210毫米=21厘米
(6×6+6×21+6×21)×2
=(36+126+126)×2
=(162+126)×2
=288×2
=576(平方厘米)
答:这个盒子的表面积至少576平方厘米。
(2)60毫米=6厘米;210毫米=21厘米。
3×(6÷2)2×21×3
=3×32×21×3
=3×9×21×3
=27×21×3
=567×3
=1701(立方厘米)
1701立方厘米=1701毫升
1701毫升>1500毫升,喝这样的3杯,能达到要求。
答:喝这样的3杯,能达到要求。
15.(1)94.2平方厘米;
(2)423.9立方厘米
【分析】(1)求这一圈装饰带的面积就是求圆柱的侧面积,由图可知,圆柱的底面直径是6厘米,高是5厘米,利用“”求出装饰带的面积;
(2)由图可知,圆柱的底面直径是6厘米,高是15厘米,利用“”求出这只茶杯装满水后的体积,据此解答。
【详解】(1)3.14×6×5
=18.84×5
=94.2(平方厘米)
答:这一圈装饰带至少有94.2平方厘米。
(2)3.14×(6÷2)2×15
=3.14×32×15
=3.14×9×15
=28.26×15
=423.9(立方厘米)
答:这只茶杯装满水后的体积是423.9立方厘米。
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