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1、
一、選擇題
1.用與球心距離為1的平面去截球,所得截面面積為π,則球的體積為( )
A.π B.
C.8π D.π
2.若三個球的表面積之比是1∶2∶3,則它們的體積之比是( )
A.1∶2∶3 B.1∶∶
C.1∶2∶3 D.1∶4∶7
3.平面α截球O的球面所得圓的半徑為1,球心O到平面α的距離為,則此球的體積為( )
A.π B.4π
C.4π D.6π
4.設(shè)三棱柱的側(cè)棱垂直于底面,所有棱的長都為a,頂點都在一個球面上,則該球的表面積為( )
A.πa2 B
2、.πa2
C.πa2 D.5πa2
5.(新課標全國卷Ⅰ)如圖,有一個水平放置的透明無蓋的正方體容器,容器高8 cm,將一個球放在容器口,再向容器內(nèi)注水,當球面恰好接觸水面時測得水深為6 cm,如果不計容器的厚度,則球的體積為( )
A. cm3 B. cm3
C. cm3 D. cm3
二、填空題
6.一個平面截一球得到直徑為6 cm的圓面,球心到這個平面的距離為4 cm,則球的體積為________ cm3.
7.一個底面直徑是32 cm的圓柱形水桶裝入一些水,將一個球放入桶內(nèi)完全淹沒,水面上升了9 cm,則這個球的表面積是________.
8.
3、如圖所示,正四棱錐SABCD的底面邊長和各側(cè)棱長都為,點S,A,B,C,D都在同一個球面上,則該球的體積為________.
三、解答題
9.如圖,ABCD是正方形,是以A為圓心的弧,將正方形ABCD以AB為軸旋轉(zhuǎn)一周,求圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分旋轉(zhuǎn)所得旋轉(zhuǎn)體的體積之比.
10.如圖,半徑為R的半圓O的直徑為直角梯形垂直于兩底的腰,且半圓O分別切AB,BC,CD于點A、E、D.將半圓與梯形繞AD所在直線旋轉(zhuǎn)一周,得到一個球和一個圓臺,若球的表面積與圓臺的側(cè)面積的比為3∶4,求圓臺的體積.
答 案
1. 解析:選D 所得截面圓的半徑為r=1,因此球的半徑R==,球的體
4、積為πR3=π.
2. 解析:選C ∵三個球的表面積之比是1∶2∶3,
即r∶r∶r=1∶2∶3.∴r1∶r2∶r3=1∶∶,
∴V1∶V2∶V3=1∶2∶3.
3. 解析:選B 設(shè)球的半徑為R,由球的截面性質(zhì)得R==,所以球的體積V=πR3=4π.
4. 解析:選B 正三棱柱內(nèi)接于球,則球心在正三棱柱兩底面中心連線的中點處,在直角三角形中可得R==a,
∴S=4πR2=4π=a2.
5. 解析:選A 解題時,先根據(jù)已知條件分析出正方體的上底面到球心的距離為(R-2) cm(其中R為球半徑),再利用球半徑、球心距、和截面圓半徑構(gòu)成的直角三角形求出球半徑,進而計算出球的體積.設(shè)球半
5、徑為R cm,根據(jù)已知條件知正方體的上底面與球相交所得截面圓的半徑為4 cm,球心到截面的距離為(R-2) cm,所以由42+(R-2)2=R2,得R=5,所以球的體積V=πR3=π53= cm3,選擇A.
6. 解析:如圖所示,
由已知:O1A=3,OO1=4,從而R=OA=5.
∴V球=53= (cm3).
答案:
7. 解析:球的體積等于以16 cm為底面半徑,高為9 cm的圓柱的體積,設(shè)球的半徑為R,所以πR3=π1629,
解得R=12(cm),所以S球=4πR2=576π cm2.
答案:576π cm2
8. 解析:∵正四棱錐的底面邊長和側(cè)棱長都為,
∴
6、其高為1,由對稱性可知,棱長為的正八面體也內(nèi)接于此球,∴球的半徑為1,體積為π.
答案:π
9. 解:Ⅰ生成圓錐,Ⅱ生成的是半球去掉圓錐Ⅰ,Ⅲ生成的是圓柱去掉扇形ABD生成的半球.
設(shè)正方形的邊長為a,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分旋轉(zhuǎn)所得旋轉(zhuǎn)體的體積分別為VⅠ、VⅡ和VⅢ,則VⅠ=πa3,VⅡ=πa32-πa3=πa3,VⅢ=πa3-πa32=πa3.
三部分所得旋轉(zhuǎn)體的體積之比為1∶1∶1.
10. 解:設(shè)圓臺的上、下底的半徑分別為r1、r2,母線長為l.
由題意知,圓臺的高h=2R,DC=CE=r1,AB=BE=r2,OE=R,∠BOC=90.OE⊥BC.
∵在Rt△COB中,CEBE=OE2,BC=CE+BE,
∴r1r2=R2,l=r1+r2.
又∵S球=4πR2,S圓臺側(cè)=π(r1+r2)l
且S球∶S圓臺側(cè)=3∶4,
∴4πR2∶πl(wèi)(r1+r2)=3∶4.
∴(r1+r2)2=R2,
∴V臺=πh(r+r+r1r2)=2R[(r1+r2)2-r1r2]
=2R=πR3.
故圓臺的體積為πR3.