内容正文:
专题23 圆柱和圆锥体
知识点01:圆柱:
上、下底面是相等的两个圆,两个底面之间的距离叫作高。侧面展开图是长方形(或正方形),长方形(或正方形)的长相当于圆柱的底面周长,长方形(或正方形)的宽相当于圆柱的高。圆柱有无数条高。
展开图:
表面积公式:
体积:
知识点02:圆锥:
只有一个顶点,底面是一个圆,侧面展开图是一个扇形,顶点到圆心的距离叫作圆锥的高。
圆锥有且只有一条高。
展开图:
【例1】赵师傅向下图所示的空容器(由上、下两个圆柱组成)中匀速注油,注满结束。注油过程中,容器中油的高度与所用时间的关系如图所示。
(1)把下面的大圆柱注满需( )分钟。
(2)上面小圆柱高( )厘米。
(3)如果下面的大圆柱底面积是48平方厘米,那么大圆柱的体积是多少立方厘米?上面小圆柱的底面积是多少平方厘米?
1.如图:这是一个圆柱形礼盒。
(1)做这个礼盒至少要用多少平方厘米的硬纸壳?(接口处不计)
(2)如图:用丝带捆扎起来(系蝴蝶结用去30厘米长的丝带),这条丝带至少长多少厘米?
2.如图,用完全一样的长方形纸,沿着长或宽卷一卷、转一转(不考虑粘结处),这四个圆柱的体积存在一定的关系。(π取3)
圆柱①和②的体积比,圆柱③和④的体积比,它们的比值相等。
上面这句话是否正确?请你验证。
(1)用喜欢的方法列式算一算,写出验证的结论。
(2)这两个比与原来长方形纸的长和宽有什么关系?写一写你的发现。
3.如图所示,壁虎在一座油罐的下底边处,它发现在自己的正上方,油罐上边缘的处有一只害虫,壁虎决定捕捉这只害虫,为了不引起害虫的注意,它故意不走直线,而是绕着油罐,沿着一条螺旋路线,从背后对害虫进行突然袭击,请问:壁虎沿着螺旋线至少要爬行多少米才能捕到害虫?(取3.14,底面周长取整数)
【例2】利用以下的材料制作一个无盖的圆柱形水桶。
(1)选择( )号和( )号材料所制作的水桶容积最大,此时容积是多少升?(水桶的厚度忽略不计)
(2)制作容积最大的水桶所用的材料至少是多少平方分米?
1.数学来源于生活,又用于生活。如果制作一个无盖的圆柱形水桶,有以下几种型号的铁皮供搭配选择。
你选择的材料是( )(填序号),做这个水桶需要多少平方分米的铁皮?能容纳多少升水?
2.用一张长方形铁皮(如图),剪出一个底面和侧面,做一个容积最大的圆柱形无盖水桶。
(1)这个水桶的底面直径是( )分米,高是( )分米。
(2)这个水桶最多能装水多少升(铁皮的厚度忽略不计)?
3.刘小薇在研究圆柱的体积时,将圆柱体模型切拼成一个近似的长方体,她发现如果将这个长方体“躺倒”放(如下图),底面就是圆柱侧面的一半,高就是圆柱的半径,因此她得出一个结论:
圆柱的体积=侧面积的一半×半径
现有一个圆柱,侧面积是37.68平方厘米,体积是37.68立方厘米,这个圆柱的高是多少厘米?(π取3.14)
【例3】一个用塑料薄膜覆盖的蔬菜大棚,长10米,横截面是半径为2米的半圆形,覆盖这个大棚至少需要塑料薄膜多少平方米?(π取3.14)
1.李叔叔做5节底面直径2分米,长8分米的圆柱形通风管,至少要多少平方分米的铁皮?(只列式不计算)
2.在精准扶贫政策的指导下,某贫困村通过政府有关部门的帮扶,正在积极修建公路,一台压路机,前轮直径是1.5米,宽2米,它每分钟滚动20周,它每分钟的压路面积是多少平方米?
3.小刚在手工课上拿到一根高30厘米的圆柱形木棒,如图所示,将它截成相同的两段后,表面积比原来增加了50.24平方厘米。小刚想把其中一段木棒削成一个最大的圆锥体摆件,削去的体积是多少立方厘米?
【例4】如图,李师傅把一个圆柱形木料沿着与底面平行的方向截成两部分,表面积增加157平方厘米;如果沿着直径截成两部分,表面积增加240平方厘米。这个圆柱形木料的表面积是多少平方厘米?
1.我国农村地区有用竹箩筐装稻谷的习惯,如图,这是一个圆柱形的竹箩筐,从里面量高5分米,底面直径是6分米。
(1)编这个箩筐,要编织多少平方米的竹编?(用“进一法”保留一位小数)
(2)在装稻谷时,除了把这个箩筐本身装满外,还可以把稻谷在这个箩筐的上面堆一个高相当于底面直径的圆锥形(如图),这样一共装了多少升的稻谷?
2.赣江新区新建一个圆柱形蓄水池,底面直径20米,深4米。
(1)水池侧面和底面共需贴多少平方米瓷砖?
(2)蓄水池最多可储水多少吨?(1立方米水重1吨)
3.如图所示,一个用PC材料制作的底面半径为10厘米、高20厘米的圆柱形无盖小水桶,桶内装有部分水,水中浸没着一个底面半径5厘米、高9厘米的圆锥形铁块。
(1)制作这样一个小水桶至少需要多少平方厘米的PC材料?
(2)当铁块取出后小水桶中水面高度下降了多少厘米?
【例5】一个饮料瓶内饮料的高度是6厘米,将这瓶饮料的瓶盖拧紧倒置(如图),空余部分的高度是10厘米。已知这个饮料瓶的容积是672毫升,则瓶内的饮料有多少升?
1.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)
2.一个无水的圆柱形鱼缸(不计厚度),量得底面直径是4分米。如果以每分钟9立方分米的流量向鱼缸内注水,注水6分钟,此时鱼缸里水的深度与鱼缸高度的比是9∶10。这个鱼缸的容积是多少?(取3)
3.小东测量瓶子的容积(如下图),测得瓶子的底面直径是10厘米,然后给瓶子内盛入一些水,正放时水高15厘米,倒放时水高25厘米,瓶子深30厘米。这个瓶子的容积是多少毫升?(π取3.14)(单位:厘米)
【例6】长征二号F遥十三运载火箭整流罩的底面直径为3.2米。科技馆存放着按一定比例制作的长征二号F遥十三运载火箭的整流罩模型(如图)。如果用一个长方体玻璃盒来存放这个模型,制作这个玻璃盒至少要多少平方分米的玻璃?
1.如图所示,以直角三角形AC边为轴旋转一周,能得到一个( )体,这个立体图形的体积是多少立方厘米?
2.直角三角形ABC(如下图),以直角边AB为轴旋转360°后得到一个立体图形,这个立体图形的体积是多少立方厘米?
3.以直角三角形的OB边为轴旋转1周,得到的立体图形是( )。请你根据图中数据,计算出这个立体图形的体积。(单位:厘米)
【例7】据推断,陀螺产生于我国宋朝,相关古籍记载了当时流行于北京的一句童谣“杨柳儿活,抽陀螺同现代的陀螺玩法完全一样。如图,一个陀螺上面是圆柱,且圆锥的高是圆柱高的。已知圆柱的底面直径是10厘米,高是8厘米,这个陀螺的体积是多少立方厘米?
1.一个圆柱形容器高18厘米,里面装满水,将水倒入一个与它等底等高的圆锥形容器内(不考虑两容器的壁厚),倒( )次可以把圆柱形容器内的水倒完。你是怎么知道的?
2.有一个长方形ABCD,以AD边所在的直线为轴旋转一周,想象一下旋转后形成的立体图形的样子。以下对话,谁的想法正确?为什么?
小凯:涂色部分和没涂色部分旋转后形成的立体图形体积之比是1∶1。
小莉:不对不对,不是1∶1,应该是2∶1。
3.青青在学习了圆柱和圆锥的体积知识后,她希望探究下面的问题:两个圆柱同底等高,将它们按照下图分别切割出与圆柱底面相等的圆锥,图①中两个圆锥的体积之和与图②中圆锥的体积相等吗?先判断再想办法说明理由。(可以在图上画一画来帮助说明哦!)
【例8】下图是一个装满水的无盖长方体容器。(单位:分米,π取3.14)
(1)在容器中放入一个底面直径为2分米,高为4分米的实心圆柱铁柱。会溢出多少升水?
(2)如果把这个铁柱锻造成一个实心圆锥。使得圆锥能垂直放入长方体容器,并且底面积最大。这个圆锥的高是多少?
1.沙漏是古人用的一种计时仪器。如图这个沙漏里(装满沙子)的沙子一点点漏入下面的长方形木盒中,如果沙子漏完了,那么在长方形木盒中会平铺大约多少厘米高的沙子?
2.陀螺在我国有四、五千年的历史,是民间最早的娱乐工具之一。小刚有一个底面直径是6厘米的木质陀螺(如图),这个陀螺的体积是多少?(取3.14)
3.在一只底面半径是30厘米,高50厘米的圆柱形水桶里,水桶里面装有水和一个半径为10厘米的圆锥形钢材(钢材完全浸没在水中),拿出圆锥形钢材后,水面降低了1厘米,这个圆锥形钢材的高是多少厘米?
一、填空题
1.一根圆柱木料,底面半径3cm,高10cm,如果把这根圆柱木料削成一个最大的圆锥,圆锥的体积是( )cm3。
2.一个长方形的长是3cm,宽是1cm,分别以长和宽为轴旋转一周,得到两个圆柱,这两个圆柱的体积分别是( )cm3和( )cm3。(π取3)
3.如图,两位同学分别对一个高是6cm,底面半径是3cm的圆柱平均切成两部分。甲同学切分后,表面积比原来增加了( ),乙同学切分后,表面积比原来增加了( )。
4.一个底面半径为ldm,高为3dm的圆柱表面积是( )dm2,和它等底等高圆锥的体积是( )dm3。
5.一只高8分米的无盖圆柱铁桶,底面周长1.57米,做这只桶需要( )平方分米铁皮。
6.一个圆柱的侧面展开是一个正方形,则这个圆柱体的高与底面半径的比值是( )。(结果用π表示)
7.一个圆锥和一个圆柱的底面积相等,体积的比是1∶9,如果圆锥的高是6cm,那么圆柱的高是( )cm;如果圆柱的高是6cm,那么圆锥的高是( )cm。
8.一个底面半径是5分米,高是12分米的无盖圆柱形铁皮水桶,它的容积是( )升;做这样一挑水桶(2个)至少需要( )平方分米铁皮。(铁皮厚度不计)
9.如下图,三个量杯从里面量,高度都是9厘米。小冬先把圆锥形量杯盛满水,再把这杯水全部倒进圆柱形量杯中,圆柱形量杯的水面高度是( )厘米,接着他又把这些水全部倒进长方体量杯中,长方体量杯的水面高度应为( )厘米。(得数保留一位小数)
10.如图,把一个圆柱沿着半径切分成若干份,拼成一个近似的长方体。这个长方体的表面积比圆柱多60cm2,这个长方体的高是10cm。这个圆柱的体积是________cm3。
11.一个圆柱形零件,底面直径是4分米,高是8分米,如果将这个圆柱形零件熔铸成一个底面直径是8分米的圆锥形零件,那么这个圆锥形零件的高是( )分米。
12.如图,把底面直径为4厘米的圆柱切成若干等份,再拼成一个近似的长方体后,表面积比原来增加了20平方厘米,圆柱的表面积是( )平方厘米,体积是( )立方厘米。
13.小明新买一支净含量30立方厘米的牙膏,牙膏的圆形出口的直径是6毫米。他早晚各刷一次牙,每次挤出的牙膏长约15毫米。这瓶牙膏估计能用( )天。(π取3.14,结果保留整数)
14.如下图,把一个圆柱切成若干等份,拼成一个近似的长方体,这个长方体的长是12.56厘米,表面积比原来增加40平方厘米,原来圆柱体的体积是( )立方厘米。(π取3.14)
15.把一根长1m的圆柱体钢材截成3段后,表面积增加了6.28dm2,这根钢材的体积是( )dm3。
16.如图:以“”为轴,旋转直角三角形一周得到的图形体积是( )cm3。
17.如下图,甲圆柱形容器是空的,乙长方体容器中水深6.28cm,将乙容器中的水全部倒入甲容器中,这时水深( )cm;如果倒入与这个圆柱底面积之比是5∶1的圆锥形容器中,刚好倒满,那么圆锥的高是( )cm。
18.一块正方体木材的棱长是4分米,这块木材的表面积是( )平方分米,把它切成一个最大的圆柱,圆柱的表面积是( )平方分米,体积是( )立方分米。
19.如图,把一个底面半径为5cm的圆柱切开,再像右图那样拼起来,得到一个近似长方体。长方体的表面积比圆柱增加了80cm2,这个圆柱的高是( )cm。
20.冰冰和明明将两个体积相等的铁块,分别浸没在高度相等的甲、乙两个圆柱体水杯中,两铁块全部浸入水中,甲杯水面上升3厘米,乙杯水面上升了5厘米,甲乙两个水杯的容积之比是________。
二、选择题
21.沿着直角三角形的一条直角边旋转一周,就得到一个( )。
A.圆柱 B.圆锥 C.长方体 D.正方体
22.在一块正方形铁皮上剪下一个圆和一个扇形,恰好围成一个高是6厘米的圆锥模型(如图)。如果圆的半径为a厘米,扇形的半径为b厘米,那么b∶a的比值是( )。
A.3 B.4 C.4.5 D.3.5
23.以下说法中,正确的是( )。
A.增长率可以超过100%。 B.圆柱的体积是圆锥的3倍。
C.质数都是奇数,合数都是偶数。 D.小亮所在班级的平均身高是152cm,小亮的身高不可能低于152cm。
24.下面四组图形中,圆柱和圆锥体积不相等的是( )。
A. B.
C. D.
25.把底面直径为6cm的圆柱切成若干等份,拼成一个近似的长方体。这个长方体的表面积比圆柱增加30cm2,那么圆柱的体积是( )cm3。
A.30π B.45π C.60π D.180π
26.一个圆锥形铁块的底面积为20cm2,高为9cm。把圆锥完全浸没在盛有水的内底面积为30cm2的圆柱形容器里(水没有溢出),水面升高( )cm。
A.4 B.6 C.3 D.2
27.小明买了一瓶水喝掉了一部分后还有剩余(如图所示),已知这个饮料瓶的内直径是8cm。根据图中标出的数据,小明用算式“”计算的是( )。
A.喝掉的水的体积 B.瓶子的容积
C.剩余水的体积 D.喝掉的水和剩余的水相差的体积
28.如图所示,把直角三角形绕一条直角边旋转一周,得到的圆锥的体积是( )立方厘米。
A.12.56 B.37.68 C.18.84 D.50.28
29.将下图中石块依次放入四个容器中,石块均能完全浸没在水中,且水未溢出容器。容器底面数据如图所示,水位上升最多的是( )(单位:厘米)。
A. B. C. D.
30.四个同样大小的圆柱拼成一个高为40厘米的圆柱时,表面积减少了72平方厘米,原来小圆柱的体积是( )立方厘米。
A.120 B.360 C.480 D.720
31.一个圆柱和圆锥的底面积相等,圆柱的高是圆锥的高的2倍,则圆锥的体积是圆柱体积的( )。
A. B. C. D.2倍
32.如下图显示一个水箱的形状和尺寸。一开始水箱是空的,然后以每秒一公升的速度注水。下列( )图能显示出水箱注水时,水面高度随时间变化的情形。
A. B. C. D.
33.下面说法中,正确的有( )。
①通常规定海平面的海拔高度为0m,珠穆朗玛峰高出海平面8848.86m,其海拔高度记作﹢8848.86m;吐鲁番盆地的最低处低于海平面154.31m,其海拔高度记作﹣154.31m。
②一个自然数(0除外)不是奇数就是偶数,不是质数就是合数。
③一个圆柱和一个圆锥体积相等,底面积也相等,圆柱的高是6cm,那圆锥的高一定是18cm。
④甲、乙两人掷骰子决定胜负,大于3的面朝上甲赢,小于3的面朝上乙赢,这个规则是公平的。
A.1个 B.4个 C.3个 D.2个
34.如下图,一瓶600毫升的果汁正好倒满下图中的三个杯子(两种杯子的杯口直径相同)。这样的一个圆锥形杯子最多能装( )毫升果汁。
A.120 B.150 C.200 D.240
35.推导圆柱的体积计算公式的方法(如下图),与下面第( )个古代故事中的方法相同。
A.揠苗助长 B.刻舟求剑 C.曹冲称象 D.田忌赛马
36.一个长方形的长是6厘米,宽是4厘米,如图所示,以长为轴旋转一周形成圆柱甲,以宽为轴旋转一周形成圆柱乙。下面说法正确的是( )。
①圆柱甲的底面积比圆柱乙的底面积大
②圆柱甲的侧面积与圆柱乙的侧面积相等
③圆柱甲的表面积与圆柱乙的表面积相等
④圆柱甲的体积比圆柱乙的体积小
A.①② B.②④ C.①②③ D.②③④
37.下面说法中,正确的有( )。
①一个两位小数的近似数是3.0,这个两位小数最大是2.99;
②一个自然数(0除外),不是奇数就是偶数,不是质数就是合数;
③一个圆柱和一个圆锥体积相等,底面积也相等,圆柱的高是6cm,那圆锥的高一定是18cm;
④把26个苹果放进4个篮子中,其中至少有一个篮子中放入了8个苹果。
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
38.将圆柱的底面半径扩大为原来的2倍,高不变,则圆柱的体积扩大为原来的( )倍。
A.2 B.4 C.6 D.8
39.一个圆柱和一个圆锥体积相等,它们的底面半径的比是1∶3,它们的高的比是( )。
A.1∶1 B.3∶1 C.9∶1 D.27∶1
40.下列判断中正确的是( )。
①因为周长相等的两个圆,面积一定相等,所以周长相等的两个长方形,面积也一定相等;
②圆锥的体积是等底等高的圆柱体积的。
③=+5.4(+5.4≠0),当一定时,和成反比例。
④一个圆的半径增加10%,它的面积增加21%。
⑤甲数比乙数多,乙数比甲数少。
A.①②③④⑤ B.①②③④ C.②③④⑤ D.③④⑤
三、计算题
41.求出下面圆柱体空心钢管的体积。(单位:厘米)
42.求下面图形的体积。
43.如图是一个底面半径为3厘米的圆柱木块被削去一半后的形状,请你计算出它的体积。
44.求下图中组合图形的表面积。(单位:dm)
四、解答题
45.陀螺在我国至少有四五千年的历史,是民间最早的娱乐工具之一。小凯有一个底面直径约是6厘米的木制陀螺(如图),这个陀螺的体积大约是多少立方厘米?
46.一个圆锥形铁块,底面直径是12分米,高是10分米,将它熔铸成一个长是8分米,宽是3分米的长方体铁块,这个长方体铁块的高是多少?
47.一家饮料生产商采用圆柱形易拉罐包装,从易拉罐的里面量,底面直径为8厘米,高为10厘米,易拉罐侧面标注有“净含量:510毫升”的字样,这家生产商是否欺骗了消费者?
48.一个圆柱形水池,水池内壁和底面都要涂上水泥,水池底面直径6米,水池深1.5米,涂水泥的面积是多少平方米?水池内盛满水有多少吨?(每立方米水重1吨)
49.有关牙膏的数学问题:
(1)小颖去买牙膏,同一品牌两种规格牙膏的售价情况如下:120克的,每支4.5元,160克的,每支5.6元,她买哪种规格的牙膏比较合算呢?请帮忙算一算。
(2)牙膏出口处直径为5毫米,小颖每次刷牙挤出1厘米长的牙膏,这样,一支牙膏可用36次,该品牌牙膏推出的新包装是将出口直径改为6毫米,小颖还是按习惯每次挤出1厘米长的牙膏,这样,这一支牙膏能用多少次?
50.近年来,各地积极推动人工智能技术在农业领域的深入应用,大大提高了小麦的收割效率。一个近似圆锥形的小麦堆,底面直径是4米,高是1.5米,每立方米的小麦重0.75吨。王叔叔用一辆空车质量是3吨的卡车一次性运走这堆小麦,能安全地从限重8吨的桥上通过吗?
51.在一个从里面量高是3分米,底面半径是10厘米的圆柱形水桶里装满水,水中完全浸没着一个底面直径是12厘米,高是15厘米的铁质圆锥体,当把这个铁质圆锥体取出后,这时水面下降了多少厘米?(取圆锥体过程中带出的水忽略不计)
52.一个圆柱形铁皮水桶(有底无盖)桶身出现破损,师傅从桶身破损处平行于底面截去一个高为10厘米的圆柱(如图所示),剩余部分的水桶容积比原来减少了。往这个水桶中倒入3.14升的水,水深1分米。现在水桶的容积是多少升?
53.一个圆锥形黄沙堆,底面直径是8米,高是3米,1立方米的黄沙约重1.5吨。这堆黄沙大约重多少吨?如果用载重8吨的汽车运这堆黄沙,至少几次可以运完?
54.长10厘米,直径2厘米的三根圆柱捆成一捆(如图),用一张纸将这捆圆柱侧面包起来(纸要绷紧),总共要用多少纸?
55.在闽南皮影戏中,有一种“话灯”,又称“走马灯”,是用竹和纸制成中空的圆柱,内装一纸轮,粘上纸剪的人马,灯内点上蜡烛,就可以通过烛光将剪纸的影像投射在屏上。请你试着计算出下面这个“走马灯”的体积。(π取3.14)
56.有一个圆柱形礼品盒,用彩带扎成如图的样子,打结处用去20厘米,共用去彩带多少厘米?礼品盒的体积是多少?
57.为迎接中国共产党建党一百周年,某公园园艺处准备将一个圆柱形(底面积是3.5平方米,高是1.8米)造型的沙雕重新塑成高是1.8米的圆锥形沙雕,那么圆锥形沙雕的占地面积是多少平方米?
58.蚁狮主要以蚂蚁为食,会挖出圆锥形的洞穴作为陷阱,捕猎时的稳准狠堪比狮子,故而得名蚁狮。如果蚁狮挖一个深9厘米、口部宽8厘米的陷阱,那么至少需要挖出多少立方厘米的土?
59.一个圆锥形沙堆,底面半径2米,高1.5米,用这个沙堆在8米宽的公路上铺2厘米厚的路面,能铺多少米?
60.小刚有一个圆柱体的模型,他想测量它的体积,厨房有个长方体容器,测得水面原来的高度为4厘米。他把圆柱体的模型放入长方体容器内,水面升高到8厘米,此时圆柱体模型的在水面上(如图所示),圆柱体模型的体积是多少?
61.阅读下面材料并解答。
古希腊著名的数学家阿基米德是历史上最杰出的数学家之一。他希望自己死后的墓碑上刻有圆柱容球的图形。所谓的圆柱容球(图1),即球的直径与圆柱的高和底面直径相等。假设圆柱的底面半径为r,那么圆柱的体积V柱=πr2×2r=2πr3。阿基米德发现并证明了球的体积公式是V球=πr3。
(1)根据材料球的体积和圆柱体积的关系是V柱=( )V球。
(2)求出图2球的体积是多少?
62.张亮在一个长方体的玻璃容器中装了一些水,他把一块底面半径为4厘米的圆柱形铁块完全浸没在水中,发现水面上升了8厘米,把铁块提起5厘米时,这时水面下降了2厘米。(如图所示,玻璃厚度忽略不计)(π取3)
(1)圆柱形铁块露出水面部分的体积是多少?
(2)圆柱形铁块的体积占玻璃容器容积的百分之几?
63.一个盖着瓶盖的瓶子里面装着一些水(如图所示),请你根据图中标明的数据,计算瓶子的容积。
64.小东测量瓶子的容积(如下图),测得瓶子的底面直径是10厘米,然后给瓶子内盛入一些水,正放时水高15厘米,倒放时水高25厘米,瓶子深30厘米。这个瓶子的容积是多少毫升?(π取3.14)(单位:厘米)
(
1
)
学科网(北京)股份有限公司
$
专题23 圆柱和圆锥体
知识点01:圆柱:
上、下底面是相等的两个圆,两个底面之间的距离叫作高。侧面展开图是长方形(或正方形),长方形(或正方形)的长相当于圆柱的底面周长,长方形(或正方形)的宽相当于圆柱的高。圆柱有无数条高。
展开图:
表面积公式:
体积:
知识点02:圆锥:
只有一个顶点,底面是一个圆,侧面展开图是一个扇形,顶点到圆心的距离叫作圆锥的高。
圆锥有且只有一条高。
展开图:
【例1】赵师傅向下图所示的空容器(由上、下两个圆柱组成)中匀速注油,注满结束。注油过程中,容器中油的高度与所用时间的关系如图所示。
(1)把下面的大圆柱注满需( )分钟。
(2)上面小圆柱高( )厘米。
(3)如果下面的大圆柱底面积是48平方厘米,那么大圆柱的体积是多少立方厘米?上面小圆柱的底面积是多少平方厘米?
【答案】(1)
(2)30
(3)960立方厘米;16平方厘米
【分析】(1)根据图像的高度判断,两段图像分别对应的是向大圆柱和小圆柱注油的过程;图像发生转折的时间,即为大圆柱注满的时间。
(2)用最终高度减去大圆柱注满的高度,即可求出小圆柱的高;
(3)根据圆柱的体积=底面积×高,求出大圆柱的体积即可。先用大圆柱的体积除以注满大圆柱的时间,计算出注油的速度,即每分钟注油的多少立方厘米;再计算出注满小圆柱所用的时间,二者相乘即可得出小圆柱的体积;最后用小圆柱的体积除以小圆柱的高度,求出小圆柱的底面积。
【详解】(1)由图可知,前一段油的高度较低,所对应的是向大圆柱注油的过程。图像在分钟处发生了转折,即为大圆柱注满的时间。
(2)由图可知,后一段油的高度较高,所对应的是向小圆柱注油的过程。整个容器注满时的高度是50厘米,大圆柱注满的高度是20厘米,所以小圆柱高是50-20=30(厘米)。
(3)大圆柱的体积:48×20=960(立方厘米)
小圆柱的底面积:
=
=
=480(立方厘米)
480÷30=16(平方厘米)
答:大圆柱的体积是960立方厘米,上面小圆柱的底面积是16平方厘米。
【点睛】本题主要考查根据图像获取信息的能力,通过分析图像中油的高度与时间的关系,确定大、小圆柱的高度。难点在于抓住“匀速注油”这一点,通过每分钟注油量,由大圆柱体积计算出小圆柱的体积,进而求出其底面积。
1.如图:这是一个圆柱形礼盒。
(1)做这个礼盒至少要用多少平方厘米的硬纸壳?(接口处不计)
(2)如图:用丝带捆扎起来(系蝴蝶结用去30厘米长的丝带),这条丝带至少长多少厘米?
【答案】(1)5024平方厘米
(2)270厘米
【分析】(1)求硬纸壳的面积相当于求圆柱的表面积,根据圆柱表面积=底面积×2+侧面积,底面积=圆周率×底面半径的平方,侧面积=底面周长×高,列式解答即可;
(2)看图可知,丝带的长度=底面直径×4+高×4+系蝴蝶结用的长度,据此列式解答。
【详解】(1)3.14×(40÷2)2×2+3.14×40×20
=3.14×202×2+2512
=3.14×400×2+2512
=2512+2512
=5024(平方厘米)
答:做这个礼盒至少要用5024平方厘米的硬纸壳。
(2)40×4+20×4+30
=160+80+30
=270(厘米)
答:这条丝带至少长270厘米。
2.如图,用完全一样的长方形纸,沿着长或宽卷一卷、转一转(不考虑粘结处),这四个圆柱的体积存在一定的关系。(π取3)
圆柱①和②的体积比,圆柱③和④的体积比,它们的比值相等。
上面这句话是否正确?请你验证。
(1)用喜欢的方法列式算一算,写出验证的结论。
(2)这两个比与原来长方形纸的长和宽有什么关系?写一写你的发现。
【答案】(1)正确
(2)这两个比的比值与原来长方形的长与宽的比值是相同的
【分析】(1)根据圆柱的体积公式V=πr2h,把数据代入公式,分别求出四个圆柱的体积,进而求出它们体积比,然后进行比较即可。
(2)根据比的意义,求出长方形长与宽的比,再求出比值,然后与上面两个比的比值进行比较。
【详解】(1)圆柱①和②的体积比:=
比值是
圆柱③和④的体积比:=1.5=
比值是
圆柱①和②的体积比,圆柱③和④的体积比,它们的比值相等。
答:这句话是正确的。
(2)长方形的长与宽的比:9∶6=3∶2
比值是
所以,这两个比的比值与原来长方形的长与宽的比值是相同的。
3.如图所示,壁虎在一座油罐的下底边处,它发现在自己的正上方,油罐上边缘的处有一只害虫,壁虎决定捕捉这只害虫,为了不引起害虫的注意,它故意不走直线,而是绕着油罐,沿着一条螺旋路线,从背后对害虫进行突然袭击,请问:壁虎沿着螺旋线至少要爬行多少米才能捕到害虫?(取3.14,底面周长取整数)
【答案】13米
【分析】把油罐的侧面展开成一个长方形:先根据圆的周长公式C=πd求出油罐底面的周长,得到约12米(按要求取整数),这个12米就是展开后长方形的长,长方形的高就是油罐的高度5米。根据“两点之间线段最短”,壁虎爬行的最短路线就是这个长方形的对角线,用两条直角边的长度来算:先算5乘5等于25,12乘12等于144,把它们相加得169,再找哪个数自己乘自己等于169,13乘13正好是169,所以对角线长13米,也就是壁虎至少要爬13米。
【详解】底面周长:3.14×3.82≈12(米)
展开后长方形:长12米,高5米
对角线计算:5×5+12×12
=25+144
=169
13×13=169
答:壁虎至少爬行13米。
【例2】利用以下的材料制作一个无盖的圆柱形水桶。
(1)选择( )号和( )号材料所制作的水桶容积最大,此时容积是多少升?(水桶的厚度忽略不计)
(2)制作容积最大的水桶所用的材料至少是多少平方分米?
【答案】(1)2;4;62.8升
(2)75.36平方分米
【分析】(1)圆柱的底面直径越大,高越高,那么所求出的圆柱的容积就越大。所以选择4号作为圆柱的底面积。根据圆柱侧面展开图的特征,圆柱的侧面沿高展开是一个长方形。这个长方形的长等于圆柱的底面周长,长方形的宽等于圆柱的高,根据圆的周长公式:C=πd,把数据代入公式求出两个圆的周长,然后与两个长方形的长进行比较即可,选出侧面的铁皮。再根据公式:V=πr2 h求出容积即可。再根据1立方分米=1升,将单位换算即可。
(2)由题可知水桶的表面积=一个底面积+侧面积,根据圆柱的侧面积公式:S=Ch,圆的面积公式:S=πr2,把数据代入公式解答。
【详解】(1)3.14×4=12.56(分米)
3.14×3=9.42(分米)
12.56>9.42
所以选择的材料是2号和4号,容积最大。
5×3.14×(4÷2)2
=5×3.14×22
=5×15.7×4
=62.8(立方分米)
=62.8(升)
答:此时容积是62.8升。
(2)3.14×4×5+3.14×(4÷2)2
=62.8+3.14×22
=62.8+3.14×4
=62.8+12.56
=75.36(平方分米)
答:一共用了75.36平方分米的铁皮。
1.数学来源于生活,又用于生活。如果制作一个无盖的圆柱形水桶,有以下几种型号的铁皮供搭配选择。
你选择的材料是( )(填序号),做这个水桶需要多少平方分米的铁皮?能容纳多少升水?
【答案】②③;75.36平方分米;62.8升
【分析】圆柱侧面沿高展开是个长方形,长方形的长或宽是圆柱底面周长,因此计算出③和④的周长,确定合适的长方形铁皮即可;铁皮面积=一个圆的面积+对应长方形的面积;水桶容积=底面积×高,据此列式解答。
【详解】3.14×4=12.56(分米)
选择的材料是②③。
3.14×(4÷2)2+12.56×5
=3.14×22+62.8
=3.14×4+62.8
=12.56+62.8
=75.36(平方分米)
3.14×(4÷2)2×5
=3.14×22×5
=3.14×4×5
=62.8(立方分米)
62.8立方分米=62.8升
答:做这个水桶需要75.36平方分米的铁皮,能容纳62.8升水。
2.用一张长方形铁皮(如图),剪出一个底面和侧面,做一个容积最大的圆柱形无盖水桶。
(1)这个水桶的底面直径是( )分米,高是( )分米。
(2)这个水桶最多能装水多少升(铁皮的厚度忽略不计)?
【答案】(1)4;4
(2)50.24升
【分析】(1)在一张长方形铁皮剪出一个底面和侧面,所以底面圆的直径最大只能等于长方形的宽,即4分米。此时圆的周长:4×3.14=12.56分米,长方形剩余的长:17-4=13分米,13>12.56,将剩余的长方形卷起来后足够作为侧面,所以水桶的高为4分米。
(2)根据半径=直径÷2,底面积=圆周率×半径2,圆柱的体积=底面积×高,代入数据计算,再进行单位换算,即可求出这个水桶最多能装水多少升,据此解答。
【详解】(1)根据分析可知,这个水桶的底面直径是4分米;高是4分米。
(2)3.14×(4÷2)2×4
=3.14×22×4
=3.14×4×4
=12.56×4
=50.24(立方分米)
50.24立方分米=50.24升。
答:这个水桶最多能装水50.24升。
3.刘小薇在研究圆柱的体积时,将圆柱体模型切拼成一个近似的长方体,她发现如果将这个长方体“躺倒”放(如下图),底面就是圆柱侧面的一半,高就是圆柱的半径,因此她得出一个结论:
圆柱的体积=侧面积的一半×半径
现有一个圆柱,侧面积是37.68平方厘米,体积是37.68立方厘米,这个圆柱的高是多少厘米?(π取3.14)
【答案】3厘米
【分析】根据题意,先用侧面积除以2计算出侧面积的一半;再根据“圆柱的体积=侧面积的一半×半径”可知“半径=圆柱的体积÷侧面积的一半”,代入数值计算出圆柱的半径;最后根据“圆柱的体积=πr2h”可知“h=圆柱的体积÷π÷r2”,代入数值计算即可。
【详解】37.68÷(37.68÷2)
=37.68÷18.84
=2(厘米)
37.68÷3.14÷22
=37.68÷3.14÷4
=12÷4
=3(厘米)
答:这个圆柱的高是3厘米。
【例3】一个用塑料薄膜覆盖的蔬菜大棚,长10米,横截面是半径为2米的半圆形,覆盖这个大棚至少需要塑料薄膜多少平方米?(π取3.14)
【答案】75.36平方米
【分析】塑料薄膜的面积包括圆柱侧面积的一半和一个完整的底面积,圆柱的侧面积的一半为,底面积为据此列式解答。
【详解】
(平方米)
答:这个大棚至少需要塑料薄膜75.36平方米。
1.李叔叔做5节底面直径2分米,长8分米的圆柱形通风管,至少要多少平方分米的铁皮?(只列式不计算)
【答案】3.14×2×8×5
【分析】圆柱的表面积等于两个底面加一个侧面,圆柱的底面是一个圆形,侧面沿着高剪开是一个长方形,长方形的长和宽分别是圆柱的底面周长和圆柱的高,所以圆柱侧面积=底面周长×高。圆柱形通风管,只有一个侧面。用求得的侧面积乘5,即可求出做5节需要铁皮的面积。据此解答。
【详解】3.14×2×8×5
=50.24×5
=251.2(平方分米)
答:至少要251.2平方分米的铁皮。
2.在精准扶贫政策的指导下,某贫困村通过政府有关部门的帮扶,正在积极修建公路,一台压路机,前轮直径是1.5米,宽2米,它每分钟滚动20周,它每分钟的压路面积是多少平方米?
【答案】188.4平方米
【分析】压路的面积等于这个圆柱的侧面积,圆柱侧面积的计算方法是:底面周长(横截面周长)乘圆柱的高(前轮的宽度),底面周长公式为(是前轮直径)(取3.14)。滚动20周压过的路面等于滚一周压路面积乘20,据此列式解答。
【详解】
(平方米)
答:它每分钟的压路面积是188.4平方米。
3.小刚在手工课上拿到一根高30厘米的圆柱形木棒,如图所示,将它截成相同的两段后,表面积比原来增加了50.24平方厘米。小刚想把其中一段木棒削成一个最大的圆锥体摆件,削去的体积是多少立方厘米?
【答案】251.2立方厘米
【分析】把高30厘米的圆柱形木棒截成两段后,表面积增加的50.24平方厘米是2个圆柱底面的面积,据此求出一个底面的面积;用这根木棒的高度除以2,求出每一段木棒的高度;用底面积乘高,即可求出其中一段的体积。因为等底等高的圆锥体积是圆柱体积的,所以削去部分的体积是这段圆柱体积的。据此解答。
【详解】50.24÷2=25.12(平方厘米)
30÷2=15(厘米)
25.12×15×(1-)
=376.8×
=251.2(立方厘米)
答:削去的体积是251.2立方厘米。
【点睛】本题关键是先由截圆柱增加的表面积求出底面积,再算一段圆柱体积,最后利用等底等高圆锥与圆柱的体积关系,求出削去部分的体积。
【例4】如图,李师傅把一个圆柱形木料沿着与底面平行的方向截成两部分,表面积增加157平方厘米;如果沿着直径截成两部分,表面积增加240平方厘米。这个圆柱形木料的表面积是多少平方厘米?
【答案】533.8平方厘米
【分析】把一个圆柱形木料沿着与底面平行的方向截成两部分,表面积增加157平方厘米,那么增加的表面积是2个底面积,用增加的表面积除以2,即可求出圆柱的底面积;然后根据S底=πr2,得出圆柱的底面半径;
如果沿着直径截成两部分,表面积增加240平方厘米,那么增加的表面积是2个以底面直径和高分别为长、宽的长方形,用增加的表面积除以2,求出一个截面的面积,再除以直径,即可求出圆柱的高;
最后根据圆柱的表面积公式S表=2S底+S侧,其中S侧=πdh,代入数据计算,求出这个圆柱形木料的表面积。
【详解】圆柱的底面积:157÷2=78.5(平方厘米)
底面半径的平方:78.5÷3.14=25(平方厘米)
因为25=5×5,所以圆柱的底面半径是5厘米。
圆柱的底面直径:5×2=10(厘米)
圆柱的高:240÷2÷10=12(厘米)
圆柱的表面积:
157+3.14×10×12
=157+376.8
=533.8(平方厘米)
答:这个圆柱形木料的表面积是533.8平方厘米。
【点睛】掌握圆柱切割的特点,明确不同的切割方式,增加的表面积不相同,找出表面积增加的是哪些面的面积,以此为突破口,再利用公式列式计算。
1.我国农村地区有用竹箩筐装稻谷的习惯,如图,这是一个圆柱形的竹箩筐,从里面量高5分米,底面直径是6分米。
(1)编这个箩筐,要编织多少平方米的竹编?(用“进一法”保留一位小数)
(2)在装稻谷时,除了把这个箩筐本身装满外,还可以把稻谷在这个箩筐的上面堆一个高相当于底面直径的圆锥形(如图),这样一共装了多少升的稻谷?
【答案】(1)1.3平方米;
(2)160.14升
【分析】(1)由图可知,这个箩筐没有盖子,计算要编织多少平方米的竹编就是计算圆柱的侧面积和一个底面积的和,利用“”求出需要编织竹编的面积;
(2)由题意可知,装稻谷的体积等于下面圆柱的体积加上上面圆锥的体积,利用“”“”求出所装稻谷的体积,最后把体积单位转化为容积单位,据此解答。
【详解】(1)
=
=
=
=
=
=122.46(平方分米)
122.46平方分米=1.2246平方米
1.2246平方米≈1.3平方米
答:编这个箩筐,要编织1.3平方米的竹编。
(2)
=
=
=
=
=
=160.14(立方分米)
160.14立方分米=160.14升
答:一共装了160.14升的稻谷。
2.赣江新区新建一个圆柱形蓄水池,底面直径20米,深4米。
(1)水池侧面和底面共需贴多少平方米瓷砖?
(2)蓄水池最多可储水多少吨?(1立方米水重1吨)
【答案】(1)565.2平方米;
(2)1256吨
【分析】(1)由题意可知,圆柱的底面直径是20米,高是4米,求贴瓷砖的面积就是求圆柱的表面积,但是只需要计算圆柱的侧面积和一个底面积,即“”;
(2)求蓄水池最多可以储水多少吨时,先利用“”求出圆柱的容积,再乘每立方米水的重量,据此解答。
【详解】(1)3.14×20×4+3.14×(20÷2)2
=3.14×20×4+3.14×102
=3.14×20×4+3.14×100
=3.14×(20×4+100)
=3.14×(80+100)
=3.14×180
=565.2(平方米)
答:水池侧面和底面共需贴565.2平方米瓷砖。
(2)3.14×(20÷2)2×4
=3.14×102×4
=3.14×100×4
=314×4
=1256(立方米)
1256×1=1256(吨)
答:蓄水池最多可储水1256吨。
3.如图所示,一个用PC材料制作的底面半径为10厘米、高20厘米的圆柱形无盖小水桶,桶内装有部分水,水中浸没着一个底面半径5厘米、高9厘米的圆锥形铁块。
(1)制作这样一个小水桶至少需要多少平方厘米的PC材料?
(2)当铁块取出后小水桶中水面高度下降了多少厘米?
【答案】(1)1570平方厘米
(2)0.75厘米
【分析】(1)计算制作无盖圆柱形小水桶所需的PC材料面积,即圆柱的侧面积加上一个底面积;底面积=πr2,侧面积=2πrh;
(2)圆锥形铁块取出后,水面下降的体积等于圆锥形铁块的体积,根据圆锥体积公式:圆锥的体积=πr2h;求出体积,再除以圆柱水桶的底面积,即可得到水面下降的高度。
【详解】(1)
=6.28×10×20
=62.8×20
=1256(平方厘米)
平方厘米
1256+314=1570(平方厘米
答:制作这样一个小水桶至少需要约1570平方厘米的PC材料。
(2)
=
立方厘米
=235.5÷314
=0.75(厘米)
答:当铁块取出后小水桶中水面高度下降了0.75厘米。
【例5】一个饮料瓶内饮料的高度是6厘米,将这瓶饮料的瓶盖拧紧倒置(如图),空余部分的高度是10厘米。已知这个饮料瓶的容积是672毫升,则瓶内的饮料有多少升?
【答案】0.252升
【分析】饮料瓶的容积等于正放时饮料的体积加上倒置时空余部分的体积,且这两部分的底面积相同,因此可将饮料瓶的总容积看作底面积相同、高6+10=16(厘米)的圆柱的体积;已知饮料瓶的容积是672毫升,根据“1毫升=1立方厘米,圆柱的体积=底面积×高”,先进行单位转化,求出饮料瓶的底面积,进而用底面积乘饮料的高求出饮料的体积,最后根据1000毫升=1升进行单位转化即可。
【详解】672毫升=672立方厘米
672÷(6+10)
=672÷16
=42(平方厘米)
42×6=252(立方厘米)
252立方厘米=0.252升
答:瓶内的饮料有0.252升。
1.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)
【答案】(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。
2.一个无水的圆柱形鱼缸(不计厚度),量得底面直径是4分米。如果以每分钟9立方分米的流量向鱼缸内注水,注水6分钟,此时鱼缸里水的深度与鱼缸高度的比是9∶10。这个鱼缸的容积是多少?(取3)
【答案】60立方分米
【分析】由题意可知,先求出鱼缸的底面积和注入水的体积,再根据“”求出鱼缸内水的深度,鱼缸里水的深度与鱼缸高度的比是9∶10,根据鱼缸内水的深度求出比中每份的量,再乘鱼缸高度占的份数求出这个鱼缸的高度,最后根据“”求出这个鱼缸的容积,据此解答。
【详解】鱼缸的底面积:3×(4÷2)2
=3×22
=3×4
=12(平方分米)
水的体积:9×6=54(立方分米)
鱼缸内水的深度:54÷12=4.5(分米)
鱼缸的高度:4.5÷9×10
=0.5×10
=5(分米)
鱼缸的容积:12×5=60(立方分米)
答:这个鱼缸的容积是60立方分米。
3.小东测量瓶子的容积(如下图),测得瓶子的底面直径是10厘米,然后给瓶子内盛入一些水,正放时水高15厘米,倒放时水高25厘米,瓶子深30厘米。这个瓶子的容积是多少毫升?(π取3.14)(单位:厘米)
【答案】1570毫升
【分析】瓶子的容积等于瓶子正放时的水的体积加上瓶子倒放时上面空的部分的体积,这两部分都是圆柱,根据圆柱的体积公式V=πr2h解决。1立方厘米=1毫升。
【详解】10÷2=5(厘米)
3.14×52×15+3.14×52×(30-25)
=3.14×25×15+3.14×25×(30-25)
=3.14×25×15+3.14×25×5
=1177.5+392.5
=1570(立方厘米)
1570立方厘米=1570毫升
答:这个瓶子的容积是1570毫升。
【点睛】瓶子的容积等于水的体积加上空的部分的体积,把瓶子倒放时,空的部分正好是圆柱,根据圆柱体积公式。算出水的体积和空的部分的体积之和就是瓶子的容积。
【例6】长征二号F遥十三运载火箭整流罩的底面直径为3.2米。科技馆存放着按一定比例制作的长征二号F遥十三运载火箭的整流罩模型(如图)。如果用一个长方体玻璃盒来存放这个模型,制作这个玻璃盒至少要多少平方分米的玻璃?
【答案】288平方分米
【分析】从题意可知:这个长方体的玻璃盒的长=宽=圆柱的底面直径=4分米,高=16分米,根据长方体的表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2,据此代入数据计算,即可求出需要玻璃的面积。
【详解】(4×4+4×16+4×16)×2
=(16+64+64)×2
=144×2
=288(平方分米)
答:制作这个玻璃盒至少要288平方分米的玻璃。
1.如图所示,以直角三角形AC边为轴旋转一周,能得到一个( )体,这个立体图形的体积是多少立方厘米?
【答案】圆锥;50.24立方厘米
【分析】观察图形可知,以直角三角形AC边为轴旋转一周,能得到一个底面半径为4厘米,高为3厘米的圆锥体,再根据圆锥体的体积公式:V=πr2h,据此进行计算即可。
【详解】由分析可知:
以直角三角形AC边为轴旋转一周,能得到一个圆锥体
×3.14×42×3
=×3×3.14×42
=1×3.14×42
=3.14×16
=50.24(立方厘米)
则以直角三角形AC边为轴旋转一周,能得到一个圆锥体,这个立体图形的体积是50.24立方厘米。
【点睛】本题考查圆锥的体积,熟记公式是解题的关键。
2.直角三角形ABC(如下图),以直角边AB为轴旋转360°后得到一个立体图形,这个立体图形的体积是多少立方厘米?
【答案】301.44立方厘米
【分析】如果以这个直角三角形的直角边AB为轴,旋转后组成的图形是一个底面半径为6厘米,高为8厘米的一个圆锥,根据圆锥的体积公式V=即可求出圆锥的体积。
【详解】
=
=
=
=301.44(立方厘米)
答:这个立体图形的体积是301.44立方厘米。
【点睛】本题一是考查将一个简单图形绕轴旋转一周所组成的图形是什么图形,二是考查圆锥的体积计算。
3.以直角三角形的OB边为轴旋转1周,得到的立体图形是( )。请你根据图中数据,计算出这个立体图形的体积。(单位:厘米)
【答案】圆锥;50.24立方厘米
【分析】圆锥的定义:以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴,其余两边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆锥。
根据题意,以直角三角形的OB边为轴旋转1周,那么这条直角边OB是圆锥的高,另一条直角边OA是圆锥的底面半径;根据圆锥的体积公式V=πr2h,代入数据计算即可。
【详解】以直角三角形的OB边为轴旋转1周,得到的立体图形是圆锥。
圆锥的体积:
×3.14×42×3
=×3.14×16×3
=3.14×16
=50.24(立方厘米)
答:这个立体图形的体积是50.24立方厘米。
【点睛】掌握圆锥的特征,明确以一个直角三角形的一条直角边所在的直线为轴旋转一周,那么这条直角边是圆锥的高,另一条直角边是圆锥的底面半径,利用圆锥的体积公式列式计算。
【例7】据推断,陀螺产生于我国宋朝,相关古籍记载了当时流行于北京的一句童谣“杨柳儿活,抽陀螺同现代的陀螺玩法完全一样。如图,一个陀螺上面是圆柱,且圆锥的高是圆柱高的。已知圆柱的底面直径是10厘米,高是8厘米,这个陀螺的体积是多少立方厘米?
【答案】785立方厘米
【分析】这个陀螺是圆柱和圆锥的组合体,且圆锥和圆柱的底面是同一个圆(半径相同)。已知圆柱的高,圆锥的高是圆柱高的,用乘法求出圆锥的高。直径除以2即可求得圆柱和圆锥的底面圆半径。根据圆柱体积公式和圆锥体积公式,求出两者体积并相加,即可求得陀螺的体积。
【详解】计算圆锥的高:
计算圆柱和圆锥底面圆半径:
计算圆柱体积:
计算圆锥体积:
求陀螺体积:
答:这个陀螺的体积是785立方厘米。
1.一个圆柱形容器高18厘米,里面装满水,将水倒入一个与它等底等高的圆锥形容器内(不考虑两容器的壁厚),倒( )次可以把圆柱形容器内的水倒完。你是怎么知道的?
【答案】3;过程见详解
【分析】因为等底等高的圆柱的体积是圆锥体积的3倍,所以将圆柱形容器装满水,倒入与它等底等高的圆锥形容器内,倒3次可以把圆柱形容器内的水倒完;据此解答即可。
【详解】由分析得,将水倒入圆锥中,倒3次可以把圆柱形容器内的水倒完,因为等底等高的圆柱的体积是圆锥体积的3倍。
2.有一个长方形ABCD,以AD边所在的直线为轴旋转一周,想象一下旋转后形成的立体图形的样子。以下对话,谁的想法正确?为什么?
小凯:涂色部分和没涂色部分旋转后形成的立体图形体积之比是1∶1。
小莉:不对不对,不是1∶1,应该是2∶1。
【答案】小莉正确;涂色部分和没涂色部分旋转后形成的立体图形体积比是2∶1
【分析】依据题意结合图示可知,没有涂色部分的体积等于底面半径是6厘米,高是9厘米的圆柱的体积的,则涂色部分的体积是底面半径是6厘米,高是9厘米的圆柱的体积的1-=,据此∶列式,再化成最简比即可。
【详解】(1-)∶
==∶
=(×3)∶(×3)
=2∶1
答:小莉的想法正确,涂色部分和没涂色部分旋转后形成的立体图形体积比是2∶1。
3.青青在学习了圆柱和圆锥的体积知识后,她希望探究下面的问题:两个圆柱同底等高,将它们按照下图分别切割出与圆柱底面相等的圆锥,图①中两个圆锥的体积之和与图②中圆锥的体积相等吗?先判断再想办法说明理由。(可以在图上画一画来帮助说明哦!)
【答案】相等
【分析】分析题目,可以假设圆柱的底面直径是4,高是9,图①中上面的圆锥的高是6,则下面圆锥的高是(9-6),根据圆锥的体积=π(d÷2)2h分别算出图①和图②中的圆锥的体积,再比较大小即可。
【详解】假设圆柱的底面直径是4,高是9,图①中上面的圆锥的高是6。
3.14×(4÷2)2×6×+3.14×(4÷2)2×(9-6)×
=3.14×22×6×+3.14×22×3×
=3.14×4×6×+3.14×4×3×
=12.56×6×+12.56×3×
=75.36×+37.68×
=25.12+12.56
=37.68
3.14×(4÷2)2×9×
=3.14×22×9×
=3.14×4×9×
=12.56×9×
=113.04×
=37.68
因为37.68=37.68,所以图①中两个圆锥的体积之和与图②中圆锥的体积相等。
答:图①中两个圆锥的体积之和与图②中圆锥的体积相等。
【例8】下图是一个装满水的无盖长方体容器。(单位:分米,π取3.14)
(1)在容器中放入一个底面直径为2分米,高为4分米的实心圆柱铁柱。会溢出多少升水?
(2)如果把这个铁柱锻造成一个实心圆锥。使得圆锥能垂直放入长方体容器,并且底面积最大。这个圆锥的高是多少?
【答案】(1)12.56升
(2)分米
【分析】(1)因为铁柱与长方体一样高,所以,放入后溢出的水的体积就相当于圆柱的体积;最后再把体积化为容积即可;可列式为:3.14×(2÷2)2×4。
(2)把这个铁柱锻造成一个实心圆锥,使得圆锥能垂直放入长方体容器,并且底面积最大。意思是以长方体的宽为直径,锻造一个实心圆锥,求圆锥的高;根据圆锥的体积公进行解答。
【详解】(1)3.14×(2÷2)2×4
=3.14×12×4
=3.14×1×4
=3.14×4
=12.56(立方分米)
12.56立方分米=12.56升
答:会溢出12.56升水。
(2)12.56×3÷[3.14×(6÷2)2]
=12.56×3÷[3.14×32]
=37.68÷[3.14×9]
(分米)
答:这个圆锥的高是分米。
1.沙漏是古人用的一种计时仪器。如图这个沙漏里(装满沙子)的沙子一点点漏入下面的长方形木盒中,如果沙子漏完了,那么在长方形木盒中会平铺大约多少厘米高的沙子?
【答案】0.628厘米
【分析】根据圆锥的体积公式:V=πr2h(π取3.14),长方体的体积公式:V=abh,把数据代入公式求出沙的体积,然后用这些沙的体积除以长方体的底面积即可。
【详解】×3.14×(12÷2)2×10÷(30×20)
=×3.14×62×10÷(30×20)
=×3.14×36×10÷600
=×36×3.14×10÷600
=12×3.14×10÷600
=37.68×10÷600
=376.8÷600
=0.628(厘米)
答:在长方形木盒中会平铺大约0.628厘米高的沙子。
【点睛】这道题的关键是沙子体积不变,先算沙漏里圆锥形状沙子的体积,再用这个体积除以长方体木盒的底面积,就能得出沙子在木盒里平铺的高度。具体计算时,先由圆锥直径算出半径,代入圆锥体积公式求出沙子体积,再用体积除以长方体底面积,最终得到高度。
2.陀螺在我国有四、五千年的历史,是民间最早的娱乐工具之一。小刚有一个底面直径是6厘米的木质陀螺(如图),这个陀螺的体积是多少?(取3.14)
【答案】113.04立方厘米
【分析】由图可知,这个陀螺由圆柱和圆锥两部分组成,且它们的底面直径都是6厘米,高都是3厘米,利用“”和“”分别求出圆柱和圆锥的体积,最后求出它们的体积之和就是这个陀螺的体积,据此解答。
【详解】
=
=
=
=
=36×3.14
=113.04(立方厘米)
答:这个陀螺的体积是113.04立方厘米。
3.在一只底面半径是30厘米,高50厘米的圆柱形水桶里,水桶里面装有水和一个半径为10厘米的圆锥形钢材(钢材完全浸没在水中),拿出圆锥形钢材后,水面降低了1厘米,这个圆锥形钢材的高是多少厘米?
【答案】27厘米
【分析】根据题意得出圆锥形钢材的体积等于下降的水的体积,下降的水的体积等于高为1厘米,底面半径为30厘米的圆柱的体积,圆柱体积=;已知圆锥形钢材底面半径为10厘米,圆锥的体积V=,则高h=,可求出圆锥的高,据此解答即可。
【详解】3.14×302×1×3÷(3.14×102)
=3.14×900×1×3÷3.14÷100
=27(厘米)
答:这个圆锥形钢材的高是27厘米。
一、填空题
1.一根圆柱木料,底面半径3cm,高10cm,如果把这根圆柱木料削成一个最大的圆锥,圆锥的体积是( )cm3。
【答案】94.2
【分析】依据题意可知,这根圆柱木料削成一个最大的圆锥,那么圆锥应该以圆柱的底为底,以圆柱的高为高。然后利用圆锥的体积底面半径2高,结合题中数据计算即可。
【详解】
(立方厘米)
圆锥的体积是cm3。
2.一个长方形的长是3cm,宽是1cm,分别以长和宽为轴旋转一周,得到两个圆柱,这两个圆柱的体积分别是( )cm3和( )cm3。(π取3)
【答案】 9 27
【分析】长方形的长是3cm,宽是1cm,当长方形绕长是3cm旋转时,圆柱的底面半径为1cm,高为3cm。当长方形绕长是1cm旋转时,圆柱的底面半径为3cm,高为1cm。根据圆柱体积公式:V=πr2h(π取3,r为半径,h为高),分别把数据代入计算即可。
【详解】以3cm旋转:
3×12×3
=3×1×3
=3×3
=9(cm3)
以1cm旋转:
3×32×1
=3×9×1
=27×1
=27(cm3)
这两个圆柱的体积分别是9cm3和27cm3。
3.如图,两位同学分别对一个高是6cm,底面半径是3cm的圆柱平均切成两部分。甲同学切分后,表面积比原来增加了( ),乙同学切分后,表面积比原来增加了( )。
【答案】 56.52 72
【分析】甲:平行于圆柱底面切成两部分,表面积增加了2个底面积,圆柱底面积=圆周率×底面半径的平方,据此求出1个底面的面积,乘2即可;
乙:垂直于底面直径切成两部分,表面积增加了2个长方形的面,长方形的长=圆柱的高,长方形的宽=圆柱的底面直径,因为这个圆柱的高=底面直径,因此增加的是2个正方形的面,根据正方形面积=边长×边长,求出1个正方形的面积,乘2即可。
【详解】甲:3.14×32×2
=3.14×9×2
=56.52()
乙:3×2=6(cm)
6×6×2=72()
甲同学切分后,表面积比原来增加了56.52,乙同学切分后,表面积比原来增加了72。
4.一个底面半径为ldm,高为3dm的圆柱表面积是( )dm2,和它等底等高圆锥的体积是( )dm3。
【答案】 25.12 3.14
【分析】根据圆柱的表面积=底面积×2+侧面积=2πr2+2πrh,圆锥的体积=底面积×高×=,代入数据计算即可。
【详解】圆柱的表面积为
2πr2+2πrh
=2×3.14×12+2×3.14×1×3
=6.28+18.84
=25.12(dm2)
圆锥的体积为
=
=1×3.14
=3.14(dm3)
5.一只高8分米的无盖圆柱铁桶,底面周长1.57米,做这只桶需要( )平方分米铁皮。
【答案】145.225
【分析】无盖圆柱铁桶只有一个底面。根据圆的周长公式C=2πr,可知r=C÷π÷2,由此求出圆柱的底面半径;
根据无盖圆柱的表面积公式S表=S底+S侧,其中S侧=Ch,S底=πr2,代入数据计算即可。
【详解】1.57米=15.7分米
15.7÷3.14÷2=2.5(分米)
3.14×2.52+15.7×8
=3.14×6.25+125.6
=19.625+125.6
=145.225(平方分米)
做这只桶需要145.225平方分米铁皮。
6.一个圆柱的侧面展开是一个正方形,则这个圆柱体的高与底面半径的比值是( )。(结果用π表示)
【答案】2π
【分析】根据比的意义写出圆柱的高和底面半径的比为h∶r,因为圆柱的侧面展开图是正方形,那么圆柱的高和底面周长相等,根据圆的周长公式C=2πr,用2πr替换h,再用比的前项除以比的后项,求出比值即可。
【详解】设圆柱的高是h,底面半径是r;
因为圆柱的侧面展开图是个正方形,所以h=2πr。
h∶r
=2πr∶r
=2πr÷r
=2π
则这个圆柱体的高与底面半径的比值是2π。
7.一个圆锥和一个圆柱的底面积相等,体积的比是1∶9,如果圆锥的高是6cm,那么圆柱的高是( )cm;如果圆柱的高是6cm,那么圆锥的高是( )cm。
【答案】 18 2
【分析】根据等底等高的圆锥与圆柱体积比是1∶3,已知一个圆锥和一个圆柱的底面积相等,体积的比是1∶9,由此推出这个圆锥与这个圆柱的高的比是1∶3;也就是圆柱的高应该是圆锥高的3倍。由此解答。
【详解】由分析可知,这个圆锥与这个圆柱的高的比是1∶3。
当圆锥的高是6厘米时,圆柱的高为:
3×6=18(cm)
当圆柱的高是6厘米时,圆锥的高为:
6÷3=2(cm)
一个圆锥和一个圆柱的底面积相等,体积的比是1∶9,如果圆锥的高是6cm,那么圆柱的高是18cm;如果圆柱的高是6cm,那么圆锥的高是2cm。
8.一个底面半径是5分米,高是12分米的无盖圆柱形铁皮水桶,它的容积是( )升;做这样一挑水桶(2个)至少需要( )平方分米铁皮。(铁皮厚度不计)
【答案】 942 910.6
【分析】圆柱的容积计算和它的体积计算方法一样,根据,代入数据计算即可;
这个无盖水桶需要铁皮的面积也就是这个水桶的底面面积加上侧面积,其中底面面积为,侧面面积为,计算出一个水桶需要的铁皮,再乘2即可。
【详解】3.14×52×12
=3.14×25×12
=78.5×12
=942(立方分米)
942立方分米=942升
(3.14×52+2×3.14×5×12)×2
=(3.14×25+6.28×5×12)×2
=(78.5+31.4×12)×2
=(78.5+376.8)×2
=455.3×2
=910.6(平方分米)
所以一个底面半径是5分米,高是12分米的无盖圆柱形铁皮水桶,它的容积是942升;做这样一挑水桶(2个)至少需要910.6平方分米铁皮。
9.如下图,三个量杯从里面量,高度都是9厘米。小冬先把圆锥形量杯盛满水,再把这杯水全部倒进圆柱形量杯中,圆柱形量杯的水面高度是( )厘米,接着他又把这些水全部倒进长方体量杯中,长方体量杯的水面高度应为( )厘米。(得数保留一位小数)
【答案】 3 2.4
【分析】由图可知,圆锥和圆柱的底面直径都是4厘米,则它们的底面半径相等,,那么圆锥和圆柱的底面积相等,把圆锥形量杯里面的水倒入圆柱形量杯中水的体积不变,由“”可知“”,由“”可知“”,,由此可知,当圆柱和圆锥的体积和底面积分别相等时,圆锥的高是圆柱高的3倍,即圆锥形量杯的高度是圆柱形量杯水面高度的3倍;先根据“”求出圆柱形量杯中水的体积,长方体量杯的水面高度=水的体积÷长方体量杯的底面积,据此解答。
【详解】当圆柱和圆锥的体积和底面积分别相等时,圆锥的高是圆柱高的3倍。
9÷3=3(厘米)
3.14×(4÷2)2×3÷(4×4)
=3.14×22×3÷16
=3.14×4×3÷16
=12.56×3÷16
=37.68÷16
≈2.4(厘米)
所以,圆柱形量杯的水面高度是3厘米,长方体量杯的水面高度应为2.4厘米。
10.如图,把一个圆柱沿着半径切分成若干份,拼成一个近似的长方体。这个长方体的表面积比圆柱多60cm2,这个长方体的高是10cm。这个圆柱的体积是________cm3。
【答案】282.6
【分析】把圆柱拼成近似长方体后,表面积增加了2个长是圆柱的高、宽是圆柱底面半径的长方形的面积。已知表面积增加了60cm2,长方体的高(即圆柱的高)是10cm,所以用增加的表面积除以2再除以高,即可得到圆柱的底面半径;根据圆柱的体积公式V=πr2h(其中V是体积,r是底面半径,h是高),已知底面半径为3厘米,高为10厘米,π取3.14,代入公式计算圆柱体的体积。据此解答即可。
【详解】60÷2÷10=3(cm)
3.14×3×3×10=282.6(cm3)
所以这个圆柱的体积是282.6cm3。
11.一个圆柱形零件,底面直径是4分米,高是8分米,如果将这个圆柱形零件熔铸成一个底面直径是8分米的圆锥形零件,那么这个圆锥形零件的高是( )分米。
【答案】6
【分析】根据题意,把一个圆柱形零件熔铸成一个圆锥形零件,则零件的体积不变;
先根据圆柱的体积公式V=πr2h,求出零件的体积;根据圆的面积公式S=πr2,求出圆锥的底面积;再根据圆锥的高h=3V÷S,求出这个圆锥形零件的高。
【详解】圆柱的体积:
3.14×(4÷2)2×8
=3.14×22×8
=3.14×4×8
=100.48(立方分米)
圆锥的底面积:
3.14×(8÷2)2
=3.14×42
=3.14×16
=50.24(平方分米)
圆锥的高:
100.48×3÷50.24
=301.44÷50.24
=6(分米)
那么这个圆锥形零件的高是6分米。
12.如图,把底面直径为4厘米的圆柱切成若干等份,再拼成一个近似的长方体后,表面积比原来增加了20平方厘米,圆柱的表面积是( )平方厘米,体积是( )立方厘米。
【答案】 87.92 62.8
【分析】根据圆柱体积公式的推导方法可知,把一个圆柱切拼成一个近似长方体,拼成的近似长方体的表面积比圆柱的表面积增加了两个切面的面积,每个切面的长等于圆柱的高,每个切面的宽等于圆柱的底面半径,根据长方形的面积公式:,那么,把数据代入公式求出圆柱的高,再根据圆柱的表面积=侧面积+底面积×2,圆柱的体积=底面积×高,把数据代入公式解答。
【详解】求圆柱的高:
求圆柱表面积:
求圆柱体积:
所以,圆柱的表面积是平方厘米,体积是立方厘米。
13.小明新买一支净含量30立方厘米的牙膏,牙膏的圆形出口的直径是6毫米。他早晚各刷一次牙,每次挤出的牙膏长约15毫米。这瓶牙膏估计能用( )天。(π取3.14,结果保留整数)
【答案】35
【分析】先根据进率“1立方厘米=1000立方毫米”将牙膏总体积从立方厘米换算为立方毫米。然后根据圆柱的体积公式V=πr2h,求出每次挤出的牙膏体积。已知每天早晚各刷一次牙,用每次挤出的牙膏体积乘2,求出每天使用牙膏的体积。最后用牙膏的总体积除以每天使用的体积,求出这瓶牙膏能用的天数,结果采用“去尾法”保留整数。
【详解】30立方厘米=30000立方毫米
3.14×(6÷2)2×15
=3.14×32×15
=3.14×9×15
=28.26×15
=423.9(立方毫米)
423.9×2=847.8(立方毫米)
30000÷847.8≈35(天)
这瓶牙膏估计能用35天。
14.如下图,把一个圆柱切成若干等份,拼成一个近似的长方体,这个长方体的长是12.56厘米,表面积比原来增加40平方厘米,原来圆柱体的体积是( )立方厘米。(π取3.14)
【答案】251.2
【分析】将一个圆柱切开后拼成一个近似长方体,高不变,体积不变,长方体的长等于圆柱的底面周长的一半(πr),用这个长方体的长12.56除以3.14即可求得圆柱的底面半径;拼成的长方体表面积比圆柱多了长方体的左右两个面,这两个长方形的面的长和圆柱的高相等,宽等于圆柱的底面半径,已知表面积增加40平方厘米,先用40÷2求出一个面的面积,再除以半径,即可求出高,最后根据长方体的体积=长×宽×高,代入数据,即可求出圆柱的体积。
【详解】12.56÷3.14=4(厘米)
40÷2÷4
=20÷4
=5(厘米)
12.56×4×5
=50.24×5
=251.2(立方厘米)
则原来圆柱体的体积是251.2立方厘米。
15.把一根长1m的圆柱体钢材截成3段后,表面积增加了6.28dm2,这根钢材的体积是( )dm3。
【答案】15.7
【分析】圆柱体钢材截成3段后,表面积比原来增加了4个圆柱的底面积,根据表面积增加了6.28 dm2,可求出这个圆柱的底面积是6.28÷4=1.57dm2,再利用圆柱的体积=底面积×高即可解答。
【详解】1m=10dm
6.28÷4×10
=1.57×10
=15.7(dm3)
所以这根钢材的体积是15.7 dm3。
16.如图:以“”为轴,旋转直角三角形一周得到的图形体积是( )cm3。
【答案】339.12
【分析】直角三角形的两条直角边分别是4cm和9cm,绕着轴(短的那条直角边)旋转一周得到一个圆锥体,圆锥的底面半径是9cm,高是4cm,根据计算体积即可解答。
【详解】
(cm3)
图形体积是339.12cm3。
17.如下图,甲圆柱形容器是空的,乙长方体容器中水深6.28cm,将乙容器中的水全部倒入甲容器中,这时水深( )cm;如果倒入与这个圆柱底面积之比是5∶1的圆锥形容器中,刚好倒满,那么圆锥的高是( )cm。
【答案】 8 4.8
【分析】(1)先根据长方体体积=长×宽×高,求出乙容器中水的体积,再利用圆柱的体积=底面积×高,求出水倒入甲容器后的水深。圆柱底面积S=πr2、d=2r。
(2)根据圆柱和圆锥的底面积之比可知,圆锥底面积是圆柱的底面积的5倍,先求出圆锥的底面积,由圆锥体积公式V=πr2h,可知用水的体积×3÷圆锥的底面积,即可求出圆锥的高。
【详解】(1)水的体积:10×10×6.28=628(cm3)
圆柱底面积:3.14×(10÷2)2
=3.14×25
=78.5(cm2)
水深:628÷78.5=8(cm)
(2)圆锥底面积:78.5×5=392.5(cm2)
圆锥的高:628×3÷392.5
=1884÷392.5
=4.8(cm)
18.一块正方体木材的棱长是4分米,这块木材的表面积是( )平方分米,把它切成一个最大的圆柱,圆柱的表面积是( )平方分米,体积是( )立方分米。
【答案】 96 75.36 50.24
【分析】第①空:正方体表面积:正方体有6个完全相同的正方形面,每个面的面积是“棱长×棱长”,因此表面积公式为6×棱长×棱长。代入棱长4分米,可得6×4×4=96平方分米。
第②空:要切出最大的圆柱,需让圆柱的底面直径和高都等于正方体4分米长的棱长,先利用“”代入直径和高计算出侧面积;再利用“”代入r计算出2个底面积,最后由“侧面积+2个底面积”求出圆柱的表面积。
第③空:依据体积公式为“”,代入半径和高计算出圆柱体积。
【详解】第①空:6×4×4=24×4=96(平方分米)
第②空:d=4分米,r=4÷2=2(分米),h=4分米
3.14×4×4
=12.56×4
=50.24(平方分米)
=
=12.56×2
=25.12(平方分米)
50.24+25.12=75.36(平方分米)
第③空:
=
=12.56×4
=50.24(立方分米)
19.如图,把一个底面半径为5cm的圆柱切开,再像右图那样拼起来,得到一个近似长方体。长方体的表面积比圆柱增加了80cm2,这个圆柱的高是( )cm。
【答案】8
【分析】将圆柱切开,再拼成长方体,上下底面的面积没有变化。圆柱的侧面积=圆柱底面周长×高,长方体前后面的面积之和=圆柱底面周长×高,所以长方体的表面积比圆柱增加的即为左右两个面的面积,而一个面的面积为圆柱的底面半径×高,所以用增加的表面积÷2÷底面半径,即可求得长方体的高,也是圆柱的高。
【详解】把圆柱切开,拼起来得到一个近似长方体,可知表面积增加的是左右两个面为80 cm2,则一个面的面积为80÷2=40(cm2)。因为这两个面的面积都为圆柱的底面半径×高,所以长方体的高,也就是圆柱的高为40÷5=8(cm)。
【点睛】圆柱体切拼成长方体的关键在于所拼成的长方体表面积比圆柱表面积多了左右两个面,均为圆柱底面半径×高。
20.冰冰和明明将两个体积相等的铁块,分别浸没在高度相等的甲、乙两个圆柱体水杯中,两铁块全部浸入水中,甲杯水面上升3厘米,乙杯水面上升了5厘米,甲乙两个水杯的容积之比是________。
【答案】5∶3
【分析】由于这两个铁块体积相同,甲杯水面上升3厘米,乙杯水面上升5厘米,设甲水杯的底面积(内)为S,则乙水杯的底面积(内)为S,再设甲、乙水杯高为h。根据圆柱的体积计算公式“V=Sh”,分别求出甲、乙两个水杯的容积,再根据比的意义,即可写出甲、乙两个水杯的容积,再化成最简整数比。
【详解】解:设甲水杯的底面积(内)为S,则乙水杯的底面积(内)为S、乙水杯高为h。
Sh∶Sh
=1:
=(1×5):(×5)
=5∶3
答:甲、乙两个水杯的容积比是5∶3。
【点睛】这道题难点主要构建出甲乙两杯底面积的关系,根据圆柱体积的应用及比的基本性质化简。
二、选择题
21.沿着直角三角形的一条直角边旋转一周,就得到一个( )。
A.圆柱 B.圆锥 C.长方体 D.正方体
【答案】B
【分析】根据圆锥的认识,为轴的那条直角边是旋转后的圆锥的高,另一条直角边是旋转后的圆锥的底面半径,据此解答。
【详解】沿着直角三角形的一条直角边旋转一周,就得到一个圆锥。
故答案为:B
22.在一块正方形铁皮上剪下一个圆和一个扇形,恰好围成一个高是6厘米的圆锥模型(如图)。如果圆的半径为a厘米,扇形的半径为b厘米,那么b∶a的比值是( )。
A.3 B.4 C.4.5 D.3.5
【答案】B
【分析】剪下的扇形正好是一个直角扇形(即 90°)做成圆锥的侧面,扇形半径b便是圆锥的斜高,圆的半径a则是圆锥的底面半径。圆锥底面圆周长与扇形弧长相等。根据围成圆锥后圆锥的侧面展开扇形的弧长等于圆锥的底面周长就是圆的周长,列出关系式即可得两个半径之间的关系。剪下的扇形正好是一个直角扇形,是圆,所以圆弧的周长=;圆的周长=2πa。
【详解】
b=4a
b∶a=4∶1=4
故答案为:B
23.以下说法中,正确的是( )。
A.增长率可以超过100%。 B.圆柱的体积是圆锥的3倍。
C.质数都是奇数,合数都是偶数。 D.小亮所在班级的平均身高是152cm,小亮的身高不可能低于152cm。
【答案】A
【分析】A.一般来讲,出勤率、成活率、发芽率、及格率、合格率、正确率、达标率能达到100%,增长率能超过100%;出米率、出粉率、出油率达不到100%。据此分析解答。
B.等底等高的圆柱的体积是圆锥的3倍,据此分析解答。
C.一个非0数,只有1和它本身两个因数,这样的数叫做质数;一个数,除了1和它本身,还有其它因数,这样的数叫做合数;1既不是质数也不是合数,能被2整除的数叫做偶数,不能被2整除的数叫做奇数,据此分析解答。
D.平均数:一组数据的总和除以这组数据个数所得到的商叫这组数据的平均数;平均数比这组数中最小的要大,比最大的要小,据此分析解答。
【详解】A.比如某商品原价100元,现价300元;
增长率为:
(300−100)÷100×100%
=200÷100×100%
=2×100%
=200%
增长率可以超过100%,原题干说法正确。
B.圆柱体积是与它等底等高圆锥体积的3倍,原题干说法错误。
C.2是质数,2是偶数;9是合数,9是奇数;质数不一定都是奇数,合数不一定都是偶数,原题干说法错误。
D.小亮所在班级的平均身高是152cm,小亮的身高可能低于152cm,也可能高于152cm,原题干说法错误。
正确的是增长率可以超过100%。
故答案为:A
【点评】本题考查增长率、圆柱与圆锥体积关系、质数合数奇偶性、平均数的概念,需要准确理解这些数学知识的内涵和条件限制。
24.下面四组图形中,圆柱和圆锥体积不相等的是( )。
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】圆柱的体积V=Sh,圆锥的体积V= Sh,分别把圆柱和圆锥的底面积和高代入体积公式计算并比较即可。
【详解】A.圆柱:3×2=6(cm3),圆锥: ×3×6=6(cm3),相等,不符合题意;
B.圆柱:3×2=6(cm3),圆锥: ×9×2=6(cm3),相等,不符合题意;
C.圆柱:3×2=6(cm3),圆锥: ×6×3=6(cm3),相等,不符合题意;
D.圆柱:3×2=6(cm3),圆锥: ×9×6=18(cm3),不相等,符合题意。
故答案为:D
25.把底面直径为6cm的圆柱切成若干等份,拼成一个近似的长方体。这个长方体的表面积比圆柱增加30cm2,那么圆柱的体积是( )cm3。
A.30π B.45π C.60π D.180π
【答案】B
【分析】把一个圆柱切拼成一个近似长方体,这个长方体的表面积比圆柱的表面积增加了长方体左右两个面的面积,长方体左右面的长等于圆柱的高,宽等于圆柱的底面半径,已知这个长方体的表面积比原来增加30cm2,用30÷2得出增加的一个面的面积,再接着除以半径可以求出圆柱的高,然后根据圆柱的体积公式,把数据代入公式解答。
【详解】30÷2=15(cm2)
15÷(6÷2)
=15÷3
=5(cm)
×(6÷2)2×5
=×32×5
=×9×5
=9×5
=45(cm3)
圆柱的体积是45cm3。
故答案为:B
26.一个圆锥形铁块的底面积为20cm2,高为9cm。把圆锥完全浸没在盛有水的内底面积为30cm2的圆柱形容器里(水没有溢出),水面升高( )cm。
A.4 B.6 C.3 D.2
【答案】D
【分析】把圆锥浸没在圆柱形容器的水中,水无溢出,说明容器中水上升部分的体积等于圆锥的体积。
根据圆锥的体积公式V=Sh,先算出圆锥的体积;再根据圆柱的体积公式V=Sh,推出h=V÷S,解答即可。
【详解】×20×9
=×9
=60(cm3)
60÷30=2(cm)
水面升高2厘米。
故答案为:D
27.小明买了一瓶水喝掉了一部分后还有剩余(如图所示),已知这个饮料瓶的内直径是8cm。根据图中标出的数据,小明用算式“”计算的是( )。
A.喝掉的水的体积 B.瓶子的容积
C.剩余水的体积 D.喝掉的水和剩余的水相差的体积
【答案】B
【分析】喝掉的水即为空白部分的体积,根据圆柱的体积=πr2h,可判断A的正误。
瓶子的容积=水的体积+空白部分的体积。利用圆柱的体积,可求得水的体积和空白部分的体积,二者相加,即可求得瓶子的容积,以此判断B的正误。
剩余水的体积即为阴影部分圆柱的体积,代入圆柱的体积公式,可判断C的正误。
喝掉水和剩余的水相差的体积即为用空白部分的体积减去水的体积,代入圆柱的体积公式,可判断D的正误,以此做出选择。
【详解】A.喝掉的水的体积=空白部分的体积=,该选项错误。
B.瓶子的容积=水的体积+空白部分的体积=,该选项正确。
C.剩余水的体积=,该选项错误。
D.喝掉的水和剩余的水相差的体积=空白部分的体积-水的体积=,该选项错误。
故答案为:B
28.如图所示,把直角三角形绕一条直角边旋转一周,得到的圆锥的体积是( )立方厘米。
A.12.56 B.37.68 C.18.84 D.50.28
【答案】A
【分析】通过观察图形可知,以直角三角形的一条直角边(3厘米)为轴旋转一周,得到一个底面半径是2厘米,高是3厘米的圆锥,根据圆锥的体积公式:,把数据代入公式解答。
【详解】根据分析:
(立方厘米)
所以得到的圆锥的体积是立方厘米。
故答案为:A
29.将下图中石块依次放入四个容器中,石块均能完全浸没在水中,且水未溢出容器。容器底面数据如图所示,水位上升最多的是( )(单位:厘米)。
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】石块的体积等于水面上升部分的体积,即底面积乘水面上升高度,所以底面积越小,水面上升越多,比较四个容器的底面积大小即可。
【详解】A.底面积为6×8=48(平方厘米)
B. 底面积为3.14×(8÷2)²
=3.14×4²
=3.14×16
=50.24(平方厘米)
C. 底面积为8×8=64(平方厘米)
D. 底面积为10×8=80(平方厘米)
48<50.24<64<80,A的底面积最小,水面上升最多。
故答案为:A
30.四个同样大小的圆柱拼成一个高为40厘米的圆柱时,表面积减少了72平方厘米,原来小圆柱的体积是( )立方厘米。
A.120 B.360 C.480 D.720
【答案】A
【分析】四个同样大小的圆柱垂直拼接成一个大圆柱,总高度为40厘米,因此每个小圆柱的高度为10厘米。拼接过程中,每两个圆柱接触会减少两个底面积,四个圆柱拼接三次,共减少六个底面积。表面积减少72平方厘米对应这六个底面积,因此每个底面积为12平方厘米。小圆柱的体积等于底面积乘以高,即12×10=120立方厘米。
【详解】(4-1)×2
=3×2
=6(个)
72÷6=12(平方厘米)
12×10=120(立方厘米)
所以原来小圆柱的体积是120立方厘米。
故答案为:A
31.一个圆柱和圆锥的底面积相等,圆柱的高是圆锥的高的2倍,则圆锥的体积是圆柱体积的( )。
A. B. C. D.2倍
【答案】C
【分析】根据题意,可设圆柱、圆锥的底面积都为s,圆锥的高为1,则圆柱的高为2,根据圆柱的体积公式V=sh和圆锥的体积公式V=sh求出各自的体积,然后再用圆锥的体积除以圆柱的体积即可。
【详解】设圆柱、圆锥的底面积都为s,圆锥的高为1,则圆柱的高为2。
(s×1)÷(2s)
=s÷2s
=÷2
=×
=
所以圆锥的体积是圆柱体积的。
故答案为:C
32.如下图显示一个水箱的形状和尺寸。一开始水箱是空的,然后以每秒一公升的速度注水。下列( )图能显示出水箱注水时,水面高度随时间变化的情形。
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】观察水箱的形状可知,水箱下部是圆锥形,上部是圆柱形。在注水初期,水先注入圆锥部分,由于圆锥的尖端朝下,圆锥的横截面积从下往上逐渐增大,所以相同时间内注入相同体积的水,水面高度开始上升较快,然后越来越慢。当水注满圆锥开始注入圆柱部分时,由于圆柱的横截面积不变,所以相同时间内注入相同体积的水,水面高度匀速上升。
【详解】A.水面高度先匀速上升,不符合圆锥部分注水时水面高度变化情况;然后水面高度不变,不符合圆柱部分注水时水面高度变化情况;
B.水面高度开始上升速度较快,之后上升速度变慢,符合圆锥部分注水时水面高度变化情况;然后匀速上升,符合圆柱部分注水时水面高度变化情况;
C.水面高度开始时上升较慢,不符合圆锥部分注水时的水面高度变化情况;
D.水面高度先上升,符合圆锥部分注水时水面高度变化情况;然后水面高度不变,不符合圆柱部分注水时水面高度变化情况。
故答案为:B
33.下面说法中,正确的有( )。
①通常规定海平面的海拔高度为0m,珠穆朗玛峰高出海平面8848.86m,其海拔高度记作﹢8848.86m;吐鲁番盆地的最低处低于海平面154.31m,其海拔高度记作﹣154.31m。
②一个自然数(0除外)不是奇数就是偶数,不是质数就是合数。
③一个圆柱和一个圆锥体积相等,底面积也相等,圆柱的高是6cm,那圆锥的高一定是18cm。
④甲、乙两人掷骰子决定胜负,大于3的面朝上甲赢,小于3的面朝上乙赢,这个规则是公平的。
A.1个 B.4个 C.3个 D.2个
【答案】D
【分析】①通常规定海平面的海拔高度是0m,那么高于海平面的记作正,低于海平面的记作负。
②一个数,如果只有1和它本身两个因数,那么这样的数叫做质数。
一个数,如果除了1和它本身还有别的因数,那么这样的数叫做合数。
整数中,是2的倍数的数叫做偶数,不是2的倍数的数叫做奇数。
③根据V柱=Sh,V锥=Sh可知,圆柱的高h柱=V÷S,圆锥的高h锥=3V÷S,所以当圆柱和圆锥等体积等底面积时,圆锥的高是圆柱高的3倍。
④骰子的点数是1~6,数出大于3、小于3的面分别有几个,再比较,数量相同时,可能性相等,游戏规则公平;数量不相同时,数量多的赢的可能性大,游戏规则不公平。
【详解】①通常规定海平面的海拔高度为0m,珠穆朗玛峰高出海平面8848.86m,其海拔高度记作﹢8848.86m;吐鲁番盆地的最低处低于海平面154.31m,其海拔高度记作﹣154.31m。原说法正确。
②一个自然数(0除外)不是奇数就是偶数,但1既不是质数也不是合数,所以“一个自然数不是质数就是合数”说法错误。
③6×3=18(cm)
一个圆柱和一个圆锥体积相等,底面积也相等,圆柱的高是6cm,那圆锥的高一定是18cm。原说法正确。
④1~6中,大于3的有4、5、6,共3个;小于3的有:1、2,共2个;
3>2,大于3面朝上的可能性大,甲赢的可能性大,所以这个规则是不公平的。原说法错误。
综上所述,说法正确的是①③,有2个。
故答案为:D
34.如下图,一瓶600毫升的果汁正好倒满下图中的三个杯子(两种杯子的杯口直径相同)。这样的一个圆锥形杯子最多能装( )毫升果汁。
A.120 B.150 C.200 D.240
【答案】A
【分析】由图和题意可知,圆柱形杯子和圆锥形杯子等底等高,当圆柱和圆锥等底等高时,圆柱的体积是圆锥体积的3倍,把1个圆柱形杯子转化成3个圆锥形杯子,说明(3+1+1)个圆锥形杯子可以装600毫升的果汁,最后用果汁的总体积除以圆锥形杯子的个数求出一个圆锥形杯子最多能装果汁的体积,据此解答。
【详解】分析可知,1个圆柱形杯子可以装果汁的体积等于3个圆锥形杯子可以装果汁的体积。
600÷(3+1+1)
=600÷5
=120(毫升)
所以,这样的一个圆锥形杯子最多能装120毫升果汁。
故答案为:A
35.推导圆柱的体积计算公式的方法(如下图),与下面第( )个古代故事中的方法相同。
A.揠苗助长 B.刻舟求剑 C.曹冲称象 D.田忌赛马
【答案】C
【分析】推导圆柱体积公式时,我们把圆柱切割成若干个小扇形,再拼接成近似的长方体,这是利用了“转化”思想,逐一分析选项中古代故事所体现的思想即可。
【详解】A.揠苗助长:违背事物发展规律,和数学转化思想无关。
B.刻舟求剑:用静止的眼光看问题,忽视运动变化,和转化思想无关。
C.曹冲称象:把无法直接称量的大象重量,转化为可以称量的石头重量,本质也是“转化思想”,和圆柱体积推导的方法一致。
D.田忌赛马:是策略优化、博弈论的思想,和转化思想不同。
36.一个长方形的长是6厘米,宽是4厘米,如图所示,以长为轴旋转一周形成圆柱甲,以宽为轴旋转一周形成圆柱乙。下面说法正确的是( )。
①圆柱甲的底面积比圆柱乙的底面积大
②圆柱甲的侧面积与圆柱乙的侧面积相等
③圆柱甲的表面积与圆柱乙的表面积相等
④圆柱甲的体积比圆柱乙的体积小
A.①② B.②④ C.①②③ D.②③④
【答案】B
【分析】圆柱甲:底面半径=长方形的宽,高=长方形的长;圆柱乙:底面半径=长方形的长,高=长方形的宽;
①圆柱底面积=圆周率×底面半径的平方,据此分别计算出圆柱甲和圆柱乙的底面积,比较即可;
②圆柱侧面积=底面周长×高,据此分别计算出圆柱甲和圆柱乙的侧面积,比较即可;
③圆柱表面积=底面积×2+侧面积,据此分别计算出圆柱甲和圆柱乙的表面积,比较即可;
④圆柱体积=底面积×高,据此分别计算出圆柱甲和圆柱乙的体积,比较即可。
【详解】①圆柱甲底面积:3.14×
=3.14×16
=50.24(平方厘米)
圆柱乙底面积:3.14×
=3.14×36
=113.04(平方厘米)
50.24<113.04,圆柱甲的底面积比圆柱乙的底面积小,原说法错误;
②圆柱甲侧面积:2×3.14×4×6=150.72(平方厘米)
圆柱乙侧面积:2×3.14×6×4=150.72(平方厘米)
圆柱甲的侧面积与圆柱乙的侧面积相等,说法正确;
③圆柱甲表面积:50.24×2+150.72
=100.48+150.72
=251.2(平方厘米)
圆柱乙表面积:113.04×2+150.72
=226.08+150.72
=376.8(平方厘米)
251.2<376.8,圆柱甲的表面积比圆柱乙的表面积小,原说法错误;
④圆柱甲体积:50.24×6=301.44(立方厘米)
圆柱乙体积:113.04×4=452.16(立方厘米)
301.44<452.16,圆柱甲的体积比圆柱乙的体积小,说法正确。
说法正确的是②④。
37.下面说法中,正确的有( )。
①一个两位小数的近似数是3.0,这个两位小数最大是2.99;
②一个自然数(0除外),不是奇数就是偶数,不是质数就是合数;
③一个圆柱和一个圆锥体积相等,底面积也相等,圆柱的高是6cm,那圆锥的高一定是18cm;
④把26个苹果放进4个篮子中,其中至少有一个篮子中放入了8个苹果。
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】D
【分析】①根据四舍五入规则,“四舍”时原数最大。据此求出满足小数的最大值,和题目比较。
②自然数(0除外)按能否被2整除分为奇数和偶数;按因数个数分为质数、合数和1,其中1既不是质数也不是合数。
③当圆柱和圆锥体积相等、底面积相等时,圆锥的高是圆柱高的3倍。
④先将26个苹果平均放入4个篮子,再通过分配余下的苹果,判断其中一个篮子中苹果数量。
【详解】①要使两位小数四舍五入后为3.0,其十分位为0,百分位最大为4,所以这个两位小数最大是3.04,而非2.99。因此,说法①错误。
②因为1既不是质数也不是合数,所以“不是质数就是合数”的说法错误。
③6×3=18cm,因此,说法③正确。
④26÷4=6(个)……2(个),即给每个篮子放6个后还余2个,余下的2个苹果无论放进哪个篮子,至少有一个篮子有6+1=7个苹果,而非8个。因此,说法④错误。
综上,只有说法③正确,即有1个说法正确。
38.将圆柱的底面半径扩大为原来的2倍,高不变,则圆柱的体积扩大为原来的( )倍。
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【分析】圆柱的体积=底面积×高,底面积=πr2,若底面半径扩大到原来的2倍,则圆柱的体积应扩大到原来的22倍,据此解答。
【详解】22=2×2=4
将圆柱的底面半径扩大为原来的2倍,高不变,则圆柱的体积扩大为原来的4倍。
39.一个圆柱和一个圆锥体积相等,它们的底面半径的比是1∶3,它们的高的比是( )。
A.1∶1 B.3∶1 C.9∶1 D.27∶1
【答案】B
【分析】根据圆柱的体积公式:V=Sh,那么h=V÷S,圆锥的体积公式:V=Sh,那么h=3V÷S,设圆柱和圆锥的体积为V,圆柱的底面半径为r,圆锥的底面半径为3r,分别求出圆柱、圆锥的高,进而求出它们高的比。据此解答。
【详解】设圆柱和圆锥的体积均为V,圆柱的底面半径为r,圆锥的底面半径为3r。
∶
=∶
=∶
=∶
=∶
=3∶1
所以它们的高的比是3∶1。
故答案为:B
【点睛】圆柱、圆锥体积公式的灵活运用,通过设半径r和体积V,用含有未知数的式子把圆柱和圆锥的高分别表示出来,根据比的基本性质,化简比即可。
40.下列判断中正确的是( )。
①因为周长相等的两个圆,面积一定相等,所以周长相等的两个长方形,面积也一定相等;
②圆锥的体积是等底等高的圆柱体积的。
③=+5.4(+5.4≠0),当一定时,和成反比例。
④一个圆的半径增加10%,它的面积增加21%。
⑤甲数比乙数多,乙数比甲数少。
A.①②③④⑤ B.①②③④ C.②③④⑤ D.③④⑤
【答案】C
【分析】①根据圆的周长=2πr,圆的面积=πr2(r是半径)可知,圆的周长相等,则圆的半径就相等,那么圆的面积也就相等;
根据长方形的周长=(长+宽)×2,长方形的面积=长×宽,举例数值代入,据此判断出长方形周长相等,面积是否相等;
②等底等高的圆锥的体积是圆柱体积的,据此判断;
③判断两个相关联的量之间成什么比例,就看这两个量是对应的比值一定,还是对应的乘积一定,如果是比值一定,就成正比例,如果是乘积一定,则成反比例,据此判断;
④设圆的半径为1,增加后圆的半径是原来半径的(1+10%),据此求出增加后圆的半径;然后根据圆的面积=πr2(r是半径),求出原来圆的面积和增加半径后圆的面积;再根据“半径增加后圆的面积增加的百分比=(增加后的面积-原来圆的面积)÷原来圆的面积×100%”计算即可;
⑤设乙数是1,则甲数是乙数的(1+),用1乘(1+)计算出甲数;再根据“乙数比甲数少的分率=(甲数-乙数)÷甲数”计算即可;
据此解答。
【详解】①圆的周长相等,则圆的半径也相等,圆的面积一定相等;
设一个长方形的长是5,宽是2;另一个长方形的长是4,宽是3。
(5+2)×2
=7×2
=14
(3+4)×2
=7×2
=14
两个长方形周长相等。
5×2=10
4×3=12
10≠12
所以两个长方形面积不相等。
所以长方形周长相等,但是面积不一定相等。
因为周长相等的两个圆,面积一定相等,周长相等的两个长方形,面积不一定相等;原说法错误。
②圆锥的体积是等底等高的圆柱体积的。原说法正确。
③=+5.4(+5.4≠0),当一定时,+5.4的值也一定,即的乘积一定,所以和成反比例。原说法正确。
④设原来圆的半径为1。
1×(1+10%)
=1×1.1
=1.1
(1.12π-12π)÷(12π)×100%
=(1.21π-π)÷π×100%
=0.21π÷π×100%
=0.21×100%
=21%
一个圆的半径增加10%,它的面积增加21%。原说法正确。
⑤设乙数是1。
1×(1+)
=1×
=
(-1)÷
=÷
=×
=
甲数比乙数多,乙数比甲数少。原说法正确。
所以②③④⑤说法正确。
故答案为:C
【点睛】本题考查了对圆的面积、圆柱的体积、圆锥的体积的掌握情况;对反比例的意义的掌握情况;对“求比一个数多/少几分之几的数”的运算能力。掌握“求比一个数多/少几分之几的数”的运算;了解反比例的意义及辨识;熟练运用圆的面积公式、圆柱的体积公式、圆锥的体积公式是解答本题的关键。
三、计算题
41.求出下面圆柱体空心钢管的体积。(单位:厘米)
【答案】2512立方厘米
【分析】由图可知,大圆柱的底面直径是12厘米,小圆柱的底面直径是8厘米,它们的高都是40厘米,,圆柱体空心钢管的体积=大圆柱的体积-小圆柱的体积,据此解答。
【详解】
=
=
=
=
=
=800×3.14
=2512(立方厘米)
所以,圆柱体空心钢管的体积是2512立方厘米。
42.求下面图形的体积。
【答案】125.6 cm3
【分析】结合图示可知,图形的体积=圆柱的体积+圆锥的体积,利用圆柱的体积V=πr2h,圆锥的体积V=πr2h,结合图中数据计算即可。
【详解】3.14×22×8+×3.14×22×6
=3.14×4×8+×3.14×4×6
=100.48+25.12
=125.6(cm3)
故图形的体积是125.6 cm3。
43.如图是一个底面半径为3厘米的圆柱木块被削去一半后的形状,请你计算出它的体积。
【答案】169.56立方厘米
【分析】可以把这个组合形体看成两部分,上面是圆柱的一半(底面半径为3厘米,高为2厘米的圆柱),下面是圆柱(底面半径为3厘米,高为5厘米的圆柱),再根据圆柱体积公式V=Sh,它们的体积之和即是这个物体的体积。
【详解】7﹣5=2( 厘米)
3.14×3²×2÷2
=3.14×9×2÷2
=28.26×2÷2
=56.52÷2
=28.26(立方厘米)
3.14×3²×5
=3.14×9×5
=28.26×5
=141.3(立方厘米)
28.26+141.3=169.56(立方厘米)
所以它的体积是169.56立方厘米。
44.求下图中组合图形的表面积。(单位:dm)
【答案】112.84dm2
【分析】组合图形的表面积是圆柱侧面积与长方体表面积的和;由图可知,圆柱的底面直径是2dm,高是3dm,长方体的长是5dm,宽是3dm,高是4dm,根据“圆柱的侧面积=底面周长×高、长方体的表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2”代入数据计算,分别求出圆柱的侧面积和长方体的表面积,再相加即可。
【详解】3.14×2×3+(5×3+5×4+3×4)×2
=3.14×2×3+(15+20+12)×2
=3.14×2×3+47×2
=18.84+94
=112.84(dm2)
四、解答题
45.陀螺在我国至少有四五千年的历史,是民间最早的娱乐工具之一。小凯有一个底面直径约是6厘米的木制陀螺(如图),这个陀螺的体积大约是多少立方厘米?
【答案】197.82立方厘米
【分析】看图可知,陀螺的体积=圆柱体积+圆锥体积,圆柱体积=底面积×高,圆锥体积=底面积×高÷3,据此列式解答。
【详解】3.14×(6÷2)2×6+3.14×(6÷2)2×3÷3
=3.14×32×6+3.14×32
=3.14×9×6+3.14×9
=3.14×(9×6+9)
=3.14×(54+9)
=3.14×63
=197.82(立方厘米)
答:这个陀螺的体积大约是197.82立方厘米。
46.一个圆锥形铁块,底面直径是12分米,高是10分米,将它熔铸成一个长是8分米,宽是3分米的长方体铁块,这个长方体铁块的高是多少?
【答案】15.7分米
【分析】分析题目,圆锥形铁块和长方体铁块的体积相等,先根据圆锥的体积=π(d÷2)2h代入数据列式求出圆锥的体积,再根据长方体的高=体积÷(长×宽)代入数据列式求出长方体的高即可。
【详解】3.14×(12÷2)2×10×
=3.14×62×10×
=3.14×36×10×
=113.04×10×
=1130.4×
=376.8(立方分米)
376.8÷(8×3)
=376.8÷24
=15.7(分米)
答:这个长方体铁块的高是15.7分米。
47.一家饮料生产商采用圆柱形易拉罐包装,从易拉罐的里面量,底面直径为8厘米,高为10厘米,易拉罐侧面标注有“净含量:510毫升”的字样,这家生产商是否欺骗了消费者?
【答案】有欺骗
【分析】要判断生产商是否欺骗消费者,需比较易拉罐的实际容积(从内部测量计算的容积)与标注的净含量(510毫升)是大了还是小了,如果大了就表示没有欺骗,小了则欺骗了。容积是容器所能容纳物体的体积,对于圆柱形易拉罐,容积计算公式为:V=πr²h,计算出实际容积后。其中π取3.14计算,再根据1立方厘米=1毫升进行换算后即可。
【详解】圆柱形易拉罐容积=(8÷2)2×π×10
=42×10×π
=160×π
=502.4(立方厘米)
502.4立方厘米=502.4毫升
502.4<510
答:这家生产商有欺骗消费者。
48.一个圆柱形水池,水池内壁和底面都要涂上水泥,水池底面直径6米,水池深1.5米,涂水泥的面积是多少平方米?水池内盛满水有多少吨?(每立方米水重1吨)
【答案】56.52平方米;42.39吨
【分析】(1)抹水泥的面积=底面积+侧面积,底面积=,侧面积=底面周长×高=,代入相关数据计算即可;
(2)圆柱的体积=底面积×高=,每立方米水重1吨,用水池的体积×1吨,求出水池内盛满水有多少吨。
【详解】6÷2=3(米)
3.14×32+3.14×6×1.5
=28.26+28.26
=56.52(平方米)
3.14×32×1.5×1
=3.14×9×1.5
=42.39(吨)
答:涂水泥的面积是56.52平方米,水池内盛满水有42.39吨。
49.有关牙膏的数学问题:
(1)小颖去买牙膏,同一品牌两种规格牙膏的售价情况如下:120克的,每支4.5元,160克的,每支5.6元,她买哪种规格的牙膏比较合算呢?请帮忙算一算。
(2)牙膏出口处直径为5毫米,小颖每次刷牙挤出1厘米长的牙膏,这样,一支牙膏可用36次,该品牌牙膏推出的新包装是将出口直径改为6毫米,小颖还是按习惯每次挤出1厘米长的牙膏,这样,这一支牙膏能用多少次?
【答案】(1)买160克的每支5.6元规格的牙膏比较合算
(2)25次
【分析】(1)用两种规格牙膏的售价分别除以克数,求出两种规格的牙膏每克各是多少钱,然后把两种规格每克牙膏的价格进行比较,即可解答;
(2)首先根据1厘米=10毫米,把厘米转换成毫米,再根据圆柱的体积公式V=πr2h,代入数据,求出原来每次使用牙膏的体积,再用原来每次使用牙膏的体积乘上使用次数,求出牙膏原包装的体积,然后再用牙膏原包装的体积除以新包装的每次用的体积,就是新包装的牙膏能用的次数。
【详解】(1)4.5÷120=0.0375(元)
5.6÷160=0.035(元)
0.035<0.0375
答:她买160克的每支5.6元规格的牙膏比较合算。
(2)1厘米=10毫米
3.14×(5÷2)2×10×36
=3.14×2.52×10×36
=3.14×6.25×10×36
=19.625×10×36
=196.25×36
=7065(立方毫米)
3.14×(6÷2)2×10
=3.14×32×10
=3.14×9×10
=28.26×10
=282.6(立方毫米)
7065÷282.6=25(次)
答:这一支牙膏只能用25次。
50.近年来,各地积极推动人工智能技术在农业领域的深入应用,大大提高了小麦的收割效率。一个近似圆锥形的小麦堆,底面直径是4米,高是1.5米,每立方米的小麦重0.75吨。王叔叔用一辆空车质量是3吨的卡车一次性运走这堆小麦,能安全地从限重8吨的桥上通过吗?
【答案】能
【分析】圆锥形小麦堆底面直径是4米,那么半径为4÷2=2米,高是1.5米,根据圆锥体积公式:V=πr2h(π取3.14,r为半径,h为高),把数据代入计算出体积,然后用体积乘每立方米小麦的重量0.75吨。最后加上卡车自重3吨,判断总重量是否小于桥的限重8吨。
【详解】4÷2=2(米)
×3.14×22×1.5
=×3.14×4×1.5
=×3.14×6
=2×3.14
=6.28(立方米)
6.28×0.75=4.71(吨)
4.71+3=7.71(吨)
7.71<8
答:能安全地从限重8吨的桥上通过。
51.在一个从里面量高是3分米,底面半径是10厘米的圆柱形水桶里装满水,水中完全浸没着一个底面直径是12厘米,高是15厘米的铁质圆锥体,当把这个铁质圆锥体取出后,这时水面下降了多少厘米?(取圆锥体过程中带出的水忽略不计)
【答案】1.8厘米
【分析】圆锥的体积就是水面下降的体积,根据圆锥体积=底面积×高÷3,求出水面下降的体积,再根据圆柱的高=体积÷底面积,列式解答即可。
【详解】3.14×(12÷2)2×15÷3
=3.14×62×15÷3
=3.14×36×15÷3
=565.2(立方厘米)
565.2÷(3.14×102)
=565.2÷(3.14×100)
=565.2÷314
=1.8(厘米)
答:水面下降了1.8厘米。
52.一个圆柱形铁皮水桶(有底无盖)桶身出现破损,师傅从桶身破损处平行于底面截去一个高为10厘米的圆柱(如图所示),剩余部分的水桶容积比原来减少了。往这个水桶中倒入3.14升的水,水深1分米。现在水桶的容积是多少升?
【答案】6.28升
【分析】先将3.14升换算成3.14立方分米,再除以水深1分米,求出水桶的底面积;然后把10厘米转化为1分米,用1分米除以,求出原水桶的高;再用水桶的底面积乘高,求出原水桶的容积,再乘(1-),即可求出现在水桶的容积,据此解答。
【详解】3.14升=3.14立方分米
3.14÷1=3.14(平方分米)
10厘米=1分米
1÷=3(分米)
3.14×3×(1-)
=3.14×3×
=9.42×
=6.28(立方分米)
6.28立方分米=6.28升
答:现在水桶的容积是6.28升。
53.一个圆锥形黄沙堆,底面直径是8米,高是3米,1立方米的黄沙约重1.5吨。这堆黄沙大约重多少吨?如果用载重8吨的汽车运这堆黄沙,至少几次可以运完?
【答案】75.36吨;10次
【分析】圆锥形黄沙堆,底面直径是8米,则半径为8÷2=4米,高是3米,圆锥体积公式为:V=πr2h(r是底面半径,h是高,π取3.14)。所以黄沙堆的体积为:×3.14×42×3=50.24(立方米)。1立方米黄沙约重1.5吨,根据总重量=体积×单位重量,总重量为50.24×1.5=75.36(吨)。用载重8吨的汽车运输,次数=总重量÷汽车载重,75.36÷8=9.42(次)。由于运输次数需为整数,且9次无法运完所有黄沙,因此需要“进一法”取整,至少需要10次。
【详解】8÷2=4(米)
×3.14×42×3
=×3.14×16×3
=3.14×16
=50.24(立方米)
50.24×1.5=75.36(吨)
75.36÷8=9.42(次)
运输次数需为整数,且9次无法运完所有黄沙,向上取整为10次。
答:这堆黄沙大约重75.36吨,如果用载重8吨的汽车运这堆黄沙,至少10次可以运完。
54.长10厘米,直径2厘米的三根圆柱捆成一捆(如图),用一张纸将这捆圆柱侧面包起来(纸要绷紧),总共要用多少纸?
【答案】122.8平方厘米
【分析】如图所示,下图为捆成捆后的截面图,由图可知,需要的纸张是个长方形。其长为三段等弧长再加3个圆的直径,宽为圆柱的长。每段弧所对应的圆心角是360°-(60°+2×90°)=360°-(60°+180°)=360°-240°=120°,那么这段弧的长度是圆的周长的,因为,所以三段弧长就是一个圆的周长,据此先求出长方形的长,再求出纸张的面积即可解答。
【详解】(2×3+3.14×2)×10
=(6+6.28)×10
=12.28×10
=122.8(平方厘米)
答:总共要用122.8平方厘米的纸。
55.在闽南皮影戏中,有一种“话灯”,又称“走马灯”,是用竹和纸制成中空的圆柱,内装一纸轮,粘上纸剪的人马,灯内点上蜡烛,就可以通过烛光将剪纸的影像投射在屏上。请你试着计算出下面这个“走马灯”的体积。(π取3.14)
【答案】4710立方厘米
【分析】“走马灯”是一个圆柱体,根据圆柱的体积为V=πr2h,代入数据解答即可。
【详解】3.14×102×15
=314×15
=4710(立方厘米)
答:这个“走马灯”的体积是4710立方厘米。
56.有一个圆柱形礼品盒,用彩带扎成如图的样子,打结处用去20厘米,共用去彩带多少厘米?礼品盒的体积是多少?
【答案】260厘米;12560立方厘米
【分析】如图,彩带的长度是4个直径长度加上4条高的长度再加上打结处。
礼品盒是一个圆柱体。先用直径20厘米除以2算出半径。高是40厘米。根据V=πr 2h,代入计算出体积即可。
【详解】20×4+40×4+20
=80+160+20
=240+20
=260(厘米)
3.14×(20÷2)2×40
=3.14×102×40
=3.14×100×40
=314×40
=12560(立方厘米)
答:共用去彩带260厘米,礼品盒的体积是12560立方厘米。
57.为迎接中国共产党建党一百周年,某公园园艺处准备将一个圆柱形(底面积是3.5平方米,高是1.8米)造型的沙雕重新塑成高是1.8米的圆锥形沙雕,那么圆锥形沙雕的占地面积是多少平方米?
【答案】10.5平方米
【分析】先求圆柱的体积=底面积×高,圆柱的体积就是圆锥形沙雕的体积,圆锥的体积=×底面积×高,代入数值,求出圆锥形沙雕的占地面积,据此解答。
【详解】3.5×1.8=6.3(立方米)
6.3×3÷1.8
=18.9÷1.8
=10.5(平方米)
答:圆锥形沙雕的占地面积是10.5平方米。
58.蚁狮主要以蚂蚁为食,会挖出圆锥形的洞穴作为陷阱,捕猎时的稳准狠堪比狮子,故而得名蚁狮。如果蚁狮挖一个深9厘米、口部宽8厘米的陷阱,那么至少需要挖出多少立方厘米的土?
【答案】150.72立方厘米
【分析】求需要挖土多少立方厘米,就是求一个底面直径是8厘米,高是9厘米的圆锥的体积,根据圆锥的体积=底面积×高×,代入数据,即可解答。
【详解】3.14×(8÷2)2×9×
=3.14×42×9×
=3.14×16×9×
=50.24×9×
=452.16×
=150.72(立方厘米)
答:至少需要挖150.72立方厘米的土。
59.一个圆锥形沙堆,底面半径2米,高1.5米,用这个沙堆在8米宽的公路上铺2厘米厚的路面,能铺多少米?
【答案】39.25米
【分析】根据题意可知,圆锥形沙堆的容积等于铺在公路上形成长方体部分的沙子容积。根据计算沙堆的容积,再根据求出能铺多少米,注意单位换算;据此解答。
【详解】3.14×22×1.5÷3
=3.14×4×1.5÷3
=12.56×1.5÷3
=6.28(立方米)
2厘米=0.02米
6.28÷(8×0.02)
=6.28÷0.16
=39.25(米)
答:能铺39.25米。
60.小刚有一个圆柱体的模型,他想测量它的体积,厨房有个长方体容器,测得水面原来的高度为4厘米。他把圆柱体的模型放入长方体容器内,水面升高到8厘米,此时圆柱体模型的在水面上(如图所示),圆柱体模型的体积是多少?
【答案】960立方厘米
【分析】把圆柱体模型的体积看作单位“1”,放入圆柱体的模型后上升部分水的体积等于圆柱体模型体积的,上升部分水的体积=容器的底面积×上升部分水的高度,由此求出圆柱体模型体积的,圆柱体模型的体积=上升部分水的体积÷,据此解答。
【详解】12×10×(8-4)÷
=12×10×4÷
=120×4÷
=480÷
=480×2
=960(立方厘米)
答:圆柱体模型的体积是960立方厘米。
61.阅读下面材料并解答。
古希腊著名的数学家阿基米德是历史上最杰出的数学家之一。他希望自己死后的墓碑上刻有圆柱容球的图形。所谓的圆柱容球(图1),即球的直径与圆柱的高和底面直径相等。假设圆柱的底面半径为r,那么圆柱的体积V柱=πr2×2r=2πr3。阿基米德发现并证明了球的体积公式是V球=πr3。
(1)根据材料球的体积和圆柱体积的关系是V柱=( )V球。
(2)求出图2球的体积是多少?
【答案】(1)
(2)113.04立方厘米
【分析】(1)通过给定的公式计算用圆柱体积除以球体积,得出圆柱体积与球体积的关系。
(2)将给定的半径r=3cm代入公式中计算球的体积。
【详解】(1)2πr3÷πr3
=2÷
=2×
=
因此,V柱=V球。
(2)×3.14×33
=×3.14×27
=36×3.14
=113.04(立方厘米)
答:图2球的体积是113.04立方厘米。
62.张亮在一个长方体的玻璃容器中装了一些水,他把一块底面半径为4厘米的圆柱形铁块完全浸没在水中,发现水面上升了8厘米,把铁块提起5厘米时,这时水面下降了2厘米。(如图所示,玻璃厚度忽略不计)(π取3)
(1)圆柱形铁块露出水面部分的体积是多少?
(2)圆柱形铁块的体积占玻璃容器容积的百分之几?
【答案】(1)240立方厘米
(2)26.67%
【分析】(1)求这个铁块露出水面部分的体积是多少,就是求底面半径是4厘米,高是5厘米的圆柱体的体积,根据圆柱的体积=底面积×高即可解答;
(2)求这个铁块的体积占玻璃容器容积的百分之几,就可以求上升了8厘米的高度是长方体的玻璃容器高度的百分之几,所以用除法即可解答。
【详解】(1)1)3××5
=3×(4×4)×5
=3×16×5
=48×5
=240(立方厘米)
答:圆柱形铁块露出水面部分的体积是240立方厘米。
(2)8÷30×100%
=×100%
≈26.67%
答:圆柱形铁块的体积占玻璃容器容积的26.67%。
63.一个盖着瓶盖的瓶子里面装着一些水(如图所示),请你根据图中标明的数据,计算瓶子的容积。
【答案】60毫升
【分析】根据题意,正放和倒放水的体积和无水部分的体积不变。右图水的体积=左图水的体积,左图水的体积是标准的圆柱体体积,右图空的部分高是7-5=2(厘米),右图空的部分体积是标准的圆柱体体积,那么瓶子的容积=左图水的体积+右图空的部分体积,相当于是两个圆柱体体积之和。,把数据代入圆柱体体积公式计算即可解答。
【详解】10×4+10×(7-5)
=10×4+10×2
=40+20
=60(立方厘米)
60立方厘米=60毫升
答:瓶子的容积的是60毫升。
【点睛】正放和倒放水的体积和无水部分的体积不变,把瓶子分为两个标准圆柱进行计算,瓶子的容积=左图水的体积+右图空的部分体积,相当于是两个圆柱体体积之和。
64.小东测量瓶子的容积(如下图),测得瓶子的底面直径是10厘米,然后给瓶子内盛入一些水,正放时水高15厘米,倒放时水高25厘米,瓶子深30厘米。这个瓶子的容积是多少毫升?(π取3.14)(单位:厘米)
【答案】1570毫升
【分析】瓶子的容积等于瓶子正放时的水的体积加上瓶子倒放时上面空的部分的体积,这两部分都是圆柱,根据圆柱的体积公式V=πr2h解决。1立方厘米=1毫升。
【详解】10÷2=5(厘米)
3.14×52×15+3.14×52×(30-25)
=3.14×25×15+3.14×25×(30-25)
=3.14×25×15+3.14×25×5
=1177.5+392.5
=1570(立方厘米)
1570立方厘米=1570毫升
答:这个瓶子的容积是1570毫升。
【点睛】瓶子的容积等于水的体积加上空的部分的体积,把瓶子倒放时,空的部分正好是圆柱,根据圆柱体积公式。算出水的体积和空的部分的体积之和就是瓶子的容积。
(
1
)
学科网(北京)股份有限公司
$