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1、2022年高中數(shù)學(xué) 第一章 第三節(jié) 空間幾何體的表面積和體積(2)同步練習(xí) 新人教A版必修2
一、選擇題
1.長(zhǎng)方體三個(gè)面的面積分別為2、6和9,則長(zhǎng)方體的體積是( )
A.6 B.3
C.11 D.12
[答案] A
[解析] 設(shè)長(zhǎng)方體長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c,則ab=2,ac=6,bc=9,相乘得(abc)2=108,∴V=abc=6.
2.圓臺(tái)的體積為7π,上、下底面的半徑分別為1和2,則圓臺(tái)的高為( )
A.3 B.4
C.5 D.6
[答案] A
[解析] 由題意,V=(π+2π+4π)h=7π,∴h=3.
3.若一圓柱與圓錐的高相等,
2、且軸截面面積也相等,那么圓柱與圓錐的體積之比為( )
A.1 B.
C. D.
[答案] D
[解析] 設(shè)圓柱底面半徑為R,圓錐底面半徑r,高都為h,由已知得2Rh=rh,∴r=2R,
V柱V錐=πR2hπr2h=34,故選D.
4.(xx·全國(guó)新課標(biāo)(文))如圖,網(wǎng)格上小正方形的邊長(zhǎng)為1,粗線畫出的是某幾何體的三視圖,則幾何體的體積為( )
A.6 B.9
C.12 D.18
[答案] B
[解析] 由三視圖知,其對(duì)應(yīng)幾何體為三棱錐,其底面為一邊長(zhǎng)為6,這邊上高為3,棱錐的高為3,故其體積為××6×3×3=9,故選B.
5.(xx·廣東)某四棱臺(tái)
3、的三視圖如圖所示,則該四棱臺(tái)的體積是( )
A.4 B.
C. D.6
[答案] B
[分析] 根據(jù)三視圖可知此幾何體為棱臺(tái),分別確定棱臺(tái)的底面面積和高即可求得體積.
[解析] 由四棱臺(tái)的三視圖可知,臺(tái)體上底面積S1=1×1=1,下底面積S2=2×2=4,高h(yuǎn)=2,代入臺(tái)體的體積公式V=(S1++S2)h=×(1++4)×2=.
6.(xx·遼寧理)
某幾何體三視圖如圖所示,則該幾何體的體積為( )
A.8-2π B.8-π
C.8- D.8-
[答案] B
[解析] 該幾何體為一個(gè)棱長(zhǎng)為2的正方體在兩端各削去一個(gè)圓柱.
V=2×2×2-2××(
4、π×12×2)=8-π.
二、填空題
7.已知圓錐SO的高為4,體積為4π,則底面半徑r=________.
[答案]
[解析] 設(shè)底面半徑為r,則πr2×4=4π,解得r=,即底面半徑為.
8.(xx·江蘇)如圖,在三棱柱A1B1C1-ABC中,D,E,F(xiàn)分別是AB,AC,AA1的中點(diǎn).設(shè)三棱錐F-ADE的體積為V1,三棱柱A1B1C1-ABC的體積為V2,則V1V2=________.
[答案] 124
[分析] 找到棱錐的底、高與棱柱的底、高之間的關(guān)系,從而可以得出它們的體積之比.
[解析] 設(shè)三棱柱A1B1C1-ABC的高為h,底面三角形ABC的面積為S,則
5、V1=×S×h=Sh=V2,即V1V2=124.
三、解答題
9.已知圓臺(tái)的高為3,在軸截面中,母線AA1與底面圓直徑AB的夾角為60°,軸截面中的一條對(duì)角線垂直于腰,求圓臺(tái)的體積.
[解析] 如圖所示,作軸截面A1ABB1,設(shè)圓臺(tái)的上、下底面半徑和母線長(zhǎng)分別為r,R,l,高為h.
作A1D⊥AB于點(diǎn)D,
則A1D=3.
又∵∠A1AB=60°,∴AD=A1D·,
即R-r=3×,∴R-r=.
又∵∠BA1A=90°,∴∠BA1D=60°.
∴BD=A1D·tan60°,即R+r=3×,
∴R+r=3,∴R=2,r=,而h=3,
∴V圓臺(tái)=πh(R2+Rr+r2)
6、
=π×3×[(2)2+2×+()2]
=21π.
所以圓臺(tái)的體積為21π.
10.(xx·浙江高考)若某幾何體的三視圖(單位:cm)如圖所示,求此幾何體的體積.
[解析] 該空間幾何體的上部分是底面邊長(zhǎng)為4,高為2的正四棱柱,體積為16×2=32;下部分是上底面邊長(zhǎng)為4,下底面邊長(zhǎng)為8,高為3的正四棱臺(tái),體積為×(16+4×8+64)×3=112.故該空間幾何體的體積為144.
能力提升
一、選擇題
1.(xx·四川文)
某三棱錐的側(cè)視圖、俯視圖如圖所示,則該三棱錐的體積是( )
A.3 B.2
C. D.1
[答案] D
[解析] 由側(cè)
7、視圖可知,該三棱錐的高為=.由俯視圖可知,該三棱錐的底面面積S=×2×=.根據(jù)三棱錐的體積公式,得V=××=1.
2.如圖,某幾何體的正視圖與側(cè)視圖都是邊長(zhǎng)為1的正方形,且體積為,則該幾何體的俯視圖可以是( )
[答案] C
[解析] 若該幾何體的俯視圖是選項(xiàng)A,則該幾何體是正方體,其體積V=13=1≠,所以A選項(xiàng)不是;若該幾何體的俯視圖是選項(xiàng)B,則該幾何體是圓柱,其體積V=π×()2×1=≠,所以B選項(xiàng)不是;若該幾何體的俯視是選項(xiàng)D,則該幾何體是圓柱的四分之一,其體積V=(π×12×1)=≠,所以D選項(xiàng)不是;若該幾何體的俯視圖是選項(xiàng)C,則該幾何體是三棱柱,其體積V=×1×1×1=
8、,所以C選項(xiàng)符合題意,故選C.
3.如圖(1)所示,一只裝了水的密封瓶子,其內(nèi)部可以看成是由半徑為1 cm和半徑為3 cm的兩個(gè)圓柱組成的簡(jiǎn)單幾何體.當(dāng)這個(gè)幾何體如圖(2)水平放置時(shí),液面高度為20 cm,當(dāng)這個(gè)幾何體如圖(3)水平放置時(shí),液面高度為28 cm,則這個(gè)簡(jiǎn)單幾何體的總高度為( )
A.29 cm B.30 cm
C.32 cm D.48 cm
[答案] A
[解析] 圖(2)和圖(3)中,瓶子上部沒有液體的部分容積相等,設(shè)這個(gè)簡(jiǎn)單幾何體的總高度為h,則有π×12(h-20)=π×32(h-28),解得h=29(cm).
4.(xx·山西曲沃中學(xué)上學(xué)期期中)
9、
下圖所示是一個(gè)幾何體的正視圖、側(cè)視圖、俯視圖,且正視圖、側(cè)視圖都是矩形,則該幾何體的體積是( )
A.24 B.12
C.8 D.4
[答案] B
[解析] 由三視圖該幾何體是兩個(gè)完全一樣的三棱柱.
V=××2×4×2=12,故選B.
二、填空題
5.(xx·全國(guó)高考江蘇卷)
設(shè)甲、乙兩個(gè)圓柱的底面積分別為S1、S2,體積分別為V1、V2,若它們的的側(cè)面積相等且S1S2=94,則V1V2=________.
[答案] 32
[解析] 設(shè)甲圓柱底面半徑r1,高h(yuǎn)1,乙圓柱底面半徑r2,高h(yuǎn)2,==,∴=,又側(cè)面積相等得2πr1h1=2πr2h2,∴=.因此
10、==.
6. (xx·天津理)一個(gè)幾何體的三視圖如右圖所示,則這個(gè)幾何體的體積為____.
[答案]
[解析] 由三視圖知,該幾何體由一個(gè)高為1,底面邊長(zhǎng)為2的正四棱錐和一個(gè)高為2,底面邊長(zhǎng)為1的正四棱柱組成,則體積為2×2×1×+1×1×2=.
三、解答題
7.(xx·河南鄭州調(diào)研)一個(gè)幾何體的三視圖如圖所示.已知正視圖是底邊長(zhǎng)為1的平行四邊形,側(cè)視圖是一個(gè)長(zhǎng)為,寬為1的矩形,俯視圖為兩個(gè)邊長(zhǎng)為1的正方形拼成的矩形.
(1)求該幾何體的體積V;
(2)求該幾何體的表面積S.
[答案] (1) (2)6+2
[解析] (1)由三視圖可知,該幾何體是一個(gè)平行六面
11、體,如圖所示,其底面是邊長(zhǎng)為1的正方形,高為,所以V=1×1×=.
(2)由三視圖可知,該平行六面體中,A1D⊥平面ABCD,CD⊥平面BCC1B1,所以AA1=2,側(cè)面ABB1A1,CDD1C1均為矩形,S表=2×(1×1+1×+1×2)=6+2.
8.(xx·湖南師大附中期末)某工廠為了制造一個(gè)實(shí)心工件,先畫出了這個(gè)工件的三視圖(如圖),其中正視圖與側(cè)視圖為兩個(gè)全等的等腰三角形,俯視圖為一個(gè)圓(含圓心),三視圖尺寸如圖所示(單位cm).
(1)求出這個(gè)工件的體積;
(2)工件做好后,要給表面噴漆,已知噴漆費(fèi)用是每平方厘米1元,現(xiàn)要制作10個(gè)這樣的工件,請(qǐng)計(jì)算噴漆總費(fèi)用(精確到整數(shù)部分).
[解析] (1)由三視圖可知,幾何體為圓錐,底面直徑為4 cm,母線長(zhǎng)為3 cm,
設(shè)圓錐高為h cm,
則h==,
則這個(gè)工件的體積V=Sh=πR2h=π×4×=π(cm3).
(2)圓錐的側(cè)面積S1=πRl=6π(cm2),
則表面積=側(cè)面積+底面積=6π+4π=10π(cm2),
故噴漆總費(fèi)用=10π×1×10=100π≈314(元).