内容正文:
1.菱形ABCD绕对角线AC所在直线旋转一周所得到的几何体( )
A.由两个圆台组成
B.由一个圆锥和一个圆台组成
C.由两个圆锥组成
D.由两个棱台组成
解析:选C.将菱形绕对角线所在的直线旋转一周,可知得到的几何体是由两个同底的圆锥组成的.
2.如图所示的平面中阴影部分绕中间轴旋转一周,形成的几何体形状为( )
A.一个球体
B.一个球体中间挖去一个圆柱
C.一个圆柱
D.一个球体中间挖去一个长方体
解析:选B.圆面绕着直径所在的轴旋转一周形成球,矩形绕着中间轴旋转一周形成圆柱.故选B.
3.一个圆柱的侧面展开图为正方形,则它的高和底面直径的比为( )
A.2π∶1 B.1∶2π
C.π∶1 D.1∶π
解析:选C.设高为h,底面直径为d,由题意可得h=πd,可得h∶d=π∶1.
4.用一个平面截半径为25 cm的球,截面的面积是225π cm2,则球心到截面的距离为( )
A.5 cm B.10 cm
C.15 cm D.20 cm
解析:选D.由题意知,球的半径R=25 cm,易知截面的半径r=15 cm,则球心到截面的距离d==20(cm).
5.若底面半径为2且底面水平放置的圆锥被过高的中点且平行于底面的平面所截,则截面圆的面积为( )
A.π B.2π
C.3π D.4π
解析:选A.如图所示,设截面圆的半径为r,底面圆半径为R,易知△SA1O1∽△SAO,故===,可得r=R=1,所以截面圆的面积为S=π×12=π.故选A.
6.(多选)下列关于圆柱的说法中正确的是( )
A.圆柱的所有母线长都相等
B.过圆柱底面圆周上一点A作该圆柱的母线,有且只有一条
C.用一个不平行于圆柱底面的平面截圆柱,截面是一个圆面
D.一个矩形以其对边中点的连线为旋转轴,旋转180°所形成的几何体是圆柱
解析:选ABD.圆柱的所有母线长都等于圆柱的高,所以A正确;由圆柱的结构特征可知,过底面圆周上任意一点都可作一条母线,且只有一条,所以B正确;用一个不平行于圆柱底面的平面截圆柱,截面是椭圆面或椭圆面的一部分或矩形,所以C错误;一个矩形以其对边中点的连线为旋转轴,旋转180°所形成的几何体是圆柱,所以D正确,故选ABD.
7.将一个边长分别是2 cm和5 cm,两邻边夹角为60°的平行四边形绕其5 cm边所在直线旋转一周所得到的几何体为______________________.
解析:如图,过平行四边形的顶点作垂线,可以得到一个直角三角形和一个矩形,绕5 cm边所在直线旋转一周,得到一个圆锥和挖去一个圆锥的圆柱.
答案:一个圆锥和挖去一个圆锥的圆柱
8.已知圆柱的高为2,它的两个底面的圆周在直径为4的同一个球的球面上,则该圆柱的底面半径为________.
解析:由题可知该圆柱的底面直径为=2,所以底面半径为.
答案:
9.已知一个圆锥的轴截面是等边三角形,则将该圆锥的侧面展开后,所得扇形的圆心角为________.
解析:因为圆锥的轴截面是等边三角形,所以圆锥的母线l等于底面圆的直径2r.
将该圆锥的侧面展开后,所得扇形的半径为l=2r,弧长为2πr,
所以扇形的圆心角为=π.
答案:π
10.(13分)一个圆台的母线长为13 cm,两底面面积分别为16π cm2和81π cm2.求:
(1)圆台的高;(6分)
(2)截得此圆台的圆锥的母线长.(7分)
解:(1)圆台的轴截面是等腰梯形ABCD,如图所示,由已知可得上底面半径O1A=4 cm,下底面半径OB=9 cm,
又腰长AB=13 cm, 所以圆台的高为AM==12(cm).
(2)如图所示,延长BA,OO1,CD交于点S,
设截得此圆台的圆锥母线长为l,
则由△SAO1∽△SBO,
可得=,
解得l=cm,
所以截得此圆台的圆锥的母线长为cm.
11.如图,圆锥底面半径为3,母线PA=12,=,一只蚂蚁从A点出发,沿圆锥侧面绕行一周,到达B点,则最短路线长度为( )
A.6 B.16
C.4 D.12
解析:选C.把圆锥侧面沿母线PA剪开,展开在同一平面内得扇形APA′,连接AB,如图,
令扇形APA′圆心角大小为θ,则12θ=2π×3,解得θ=,在Rt△PAB中,PB=PA′=4,
则AB===4,
所以一只蚂蚁从A点出发,沿圆锥侧面绕行一周,到达B点,最短路线长度为4.
12.(多选)如图所示的几何体是由一个圆柱挖去一个以圆柱上底面为底面,下底面圆心为顶点的圆锥而得到的组合体,现用一个竖直的平面去截这个组合体,则截面图形可能是( )
解析:选AD.一个圆柱挖去一个圆锥后,剩下的几何体被一个竖直的平面所截后,圆柱的轮廓是矩形除去一条边,圆锥的轮廓是三角形除去一条边或曲线的一部分.
13.(13分)已知OA为球O的半径,过OA的中点M且垂直于OA的平面截球面得到圆M.
(1)若OA=1,求圆M的面积;(6分)
(2)若圆M的面积为3π,求OA.(7分)
解:(1)若OA=1,则OM=,
故圆M的半径
r===,
所以圆M的面积S=πr2=π.
(2)因为圆M的面积为3π,
所以圆M的半径r=,
则OA2=+3,
所以OA2=3,所以OA2=4,
所以OA=2.
14.(15分)用一个过圆锥的轴的平面去截圆锥,所得的截面三角形称为圆锥的轴截面,也称为圆锥的子午三角形.如图,圆锥SO底面圆的半径是2,轴截面SAB的面积是4.
(1)求圆锥SO的母线长;(6分)
(2)过圆锥SO的两条母线SB,SC作一个截面,求截面SBC面积的最大值.(9分)
解:(1)因为轴截面SAB的面积为×4×SO=4,所以SO=2,所以圆锥SO的母线长l==4.
(2)在轴截面SAB中,SO=2,SA=4,SO⊥OA,所以∠SAB=,所以∠ASB=.
故0<∠BSC≤.
由三角形的面积公式,
得S△SBC=×SC×SB sin ∠BSC=l2sin ∠BSC=8sin ∠BSC,所以当∠BSC=时,截面SBC的面积取得最大值,最大值为8.
15.单板滑雪U型场地技巧是指在倾斜的半圆形赛道中滑行及进行跳跃、回转等空中技巧的运动.单板滑雪的U型场地可近似看为圆柱体的一部分(如图),若一名运动员从顶端A点滑行到另一顶端B点,则滑行的最短距离约为(注:sin 53°≈,sin 37°≈)( )
A. m
B. m
C. m
D. m
解析:选A.设圆柱的底面半径为r m,U型场地的截面图如图1所示,设圆心为O,过点O作OC⊥AD于点C,则在Rt△ACO中,(r-4)2+=r2,解得r=10,所以sin ∠AOC==,所以∠AOC≈53°,所以∠AOD≈106°,所以的长约为×2π×10=(m).U型场地的展开图如图2所示,连接AB,则从顶端A点滑行到另一顶端B点的最短距离约为 m.故选A.
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