8.1 第2课时　圆柱、圆锥、圆台、球与简单组合体的结构特征-【新教材】人教A版（2019）高中数学必修第二册练习

8.1第2课时　圆柱、圆锥、圆台、球与简单组合体的结构特征
(建议用时：40分钟)
一、选择题
1．下列几何体中是旋转体的是
(　　)
①圆柱；②六棱锥；③正方体；④球体；⑤四面体．
A．①和⑤　　　　
B．①和②
C．③和④
D．①和④
2．图①②中的图形折叠后的图形分别是(　　)
①　　　　　　　　②
A．圆锥、棱柱
B．圆锥、棱锥
C．球、棱锥
D．圆锥、圆柱
3．圆锥的侧面展开图是直径为a的半圆面，那么此圆锥的轴截面是(　　)
A．等边三角形
B．等腰直角三角形
C．顶角为30°等腰三角形
D．其他等腰三角形
4．如图，在日常生活中，常用到的螺母可以看成一个组合体，其结构特征是(　　)
A．一个棱柱中挖去一个棱柱
B．一个棱柱中挖去一个圆柱
C．一个圆柱中挖去一个棱锥
D．一个棱台中挖去一个圆柱
5．用长为8，宽为4的矩形做侧面围成一个圆柱，则圆柱的轴截面的面积为(　　)
A．32　　　B．　　　　
C．　　　D．
二、填空题
6．如图是一个几何体的表面展开图形，则这个几何体是________．
7．下列命题中错误的是________．
①过球心的截面所截得的圆面的半径等于球的半径；
②母线长相等的不同圆锥的轴截面的面积相等；
③圆台所有平行于底面的截面都是圆面；
④圆锥所有的轴截面都是全等的等腰三角形．
8．一个半径为5
cm的球，被一平面所截，球心到截面圆心的距离为4
cm，则截面圆面积为________
cm2.
三、解答题
9．如图所示，梯形ABCD中，AD∥BC，且AD10．一个圆台的母线长为12
cm，两底面面积分别为4π
cm2和25π
cm2.求：
(1)圆台的高；
(2)截得此圆台的圆锥的母线长．
11.
(多选题)对如图中的组合体的结构特征有以下几种说法，其中说法正确的是(　　)
A．由一个长方体割去一个四棱柱所构成的
B．由一个长方体与两个四棱柱组合而成的
C．由一个长方体挖去一个四棱台所构成的
D．由一个长方体与两个四棱台组合而成的
12.在正方体ABCD?A′B′C′D′中，P为棱AA′上一动点，Q为底面ABCD上一动点，M是PQ的中点，若点P，Q都运动时，点M构成的点集是一个空间几何体，则这个几何体是(　　)
A．棱柱
B．棱台
C．棱锥
D．球的一部分
13．如图所示，已知圆锥SO中，底面半径r＝1，母线长l＝4，M为母线SA上的一个点，且SM＝x，从点M拉一根绳子，围绕圆锥侧面转到点A．则绳子的最短长度的平方f(x)＝________.
14．球的两个平行截面的面积分别是5π，8π，两截面间的距离为1，求球的半径．
圆台上底面面积为π，下底面面积为16π，用一个平行于底面的平面去截圆台，该平面自上而下分圆台的高的比为2∶1，求这个截面的面积．
参考答案
1.D　[根据旋转体的概念可知，①和④是旋转体．]
2.B　[根据图①的底面为圆，侧面为扇形，得图①折叠后的图形是圆锥；根据图②的底面为三角形，侧面均为三角形，得图②折叠后的图形是棱锥．]
3.A　[设圆锥底面圆的半径为r，依题意可知2πr＝π·，则r＝，故轴截面是边长为的等边三角形．]
4.B　[一个六棱柱挖去一个等高的圆柱，选B．]
5.B　[若8为底面周长，则圆柱的高为4，此时圆柱的底面直径为，其轴截面的面积为；若4为底面周长，则圆柱的高为8，此时圆柱的底面直径为，其轴截面的面积为.]
6.圆柱　[一个长方形和两个圆折叠后，能围成的几何体是圆柱．]
7.②　[因为圆锥的母线长一定，根据三角形面积公式，当两条母线的夹角为90°时，圆锥的轴截面面积最大．]
8.9π　[设截面圆半径为r
cm，则r2＋42＝52，所以r＝3.所以截面圆面积为9π
cm2.]
9.[解]　如图所示，旋转所得的几何体是一个圆柱挖去两个圆锥后剩余部分构成的组合体．
10.[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＝2(cm)，
下底面半径OB＝5(cm)，
又因为腰长为12
cm，
所以高AM＝
＝3(cm)．
(2)如图所示，延长BA，OO1，CD交于点S，设截得此圆台的圆锥的母线长为l，则由△SAO1∽△SBO可得＝，解得l＝20
(cm)，即截得此圆台的圆锥的母线长为20
cm.
11.AB　[如图，该组合体可由一个长方体割去一个四棱柱所构成，也可以由一个长方体与两个四棱柱组合而成．故选项AB正确．
]
12.A　[由题意知，当P在A′处，Q在AB上运动时，M的轨迹为过AA′的中点，在平面AA′B′B内平行于AB的线段(靠近AA′)，当P在A′处，Q在AD上运动时，M的轨迹为过AA′的中点，在平面AA′D′D内平行于AD的线段(靠近AA′),
当Q在B处，P在AA′上运动时，M的轨迹为过AB的中点，在平面AA′B′B内平行于AA′的线段(靠近AB),
当Q在D处，P在AA′上运动时，M的轨迹为过AD的中点，在平面AA′D′D内平行于AA′的线段(靠近AB),
当P在A处，Q在BC上运动时，M的轨迹为过AB的中点，在平面ABCD内平行于AD的线段(靠近AB),
当P在A处，Q在CD上运动时，M的轨迹为过AD的中点，在平面ABCD内平行于AB的线段(靠近AD),
同理得到：P在A′处，Q在BC上运动；P在A′处，Q在CD上运动；Q在C处，P在AA′上运动；P，Q都在AB，AD，AA′上运动的轨迹．进一步分析其他情形即可得到M的轨迹为棱柱体．故选A．]
13.x2＋16(0≤x≤4)　[将圆锥的侧面沿SA展开在平面上，如图所示，
则该图为扇形，且弧AA′的长度L就是圆O的周长，
所以L＝2πr＝2π，所以∠ASM＝＝.
由题意知绳子长度的最小值为展开图中的AM，其值为AM＝(0≤x≤4)．
所以f(x)＝AM2＝x2＋16(0≤x≤4)．]
14.[解]　设两个平行截面圆的半径分别为r1，r2，球半径为R.由πr＝5π，得r1＝.由πr＝8π，得r2＝2.
(1)如图，当两个截面位于球心O的同侧时，有－＝1，即＝1＋，解得R＝3.
(2)当两个截面位于球心O的异侧时，
有＋＝1.此方程无解．
由(1)(2)知球的半径为3.
15.[解]　圆台的轴截面如图，O1，O2，O3分别为上底面、下底面、截面圆心．
过点D作DF⊥AB于点F，交GH于点E.由题意知DO1＝1，AO2＝4，
∴AF＝3.
∵DE＝2EF，∴DF＝3EF，
∴＝＝，∴GE＝2.
∴⊙O3的半径为3.
∴这个截面面积为9π.