1.3.2空间几何体的体积[学业水平训练]1.如图,ABC-A′B′C′是体积为1的棱柱,则四棱锥C-AA′B′B的体积是________.解析:设此三棱柱ABC-A′B′C′的高为h,底面△ABC的面积为S,则其体积为V=Sh=1,又VC-A′B′C′=Sh=.∴VC-AA′B′B=V-VC-A′B′C′=1-=.答案:2.侧面是正三角形的正三棱锥,体积是,则其表面积为________.解析:设正三棱锥的棱长为a,则其高h==a,所以V=×a2×a=a3.由a3=,解得a=2.所以S表=4×a2=a2=4.答案:43.如果一个圆柱、一个圆锥的底面直径和高都等于一个球的直径,则圆柱、球、圆锥的体积之比为________.解析:设球的半径为R,则圆柱、圆锥的高均为2R,∴V圆柱=πR2·2R=2πR3,V圆锥=πR2·2R=R3,V球=πR3,∴V圆柱∶V球∶V圆锥=3∶2∶1.答案:3∶2∶14.若一圆台的上、下底面圆半径之比为1∶2,体积为7π,高为1,则此圆台的侧面积为________.解析:由圆台体积公式可求得上、下底面圆半径分别为和2,由此易得母线长为2.由圆台侧面积公式得S圆台侧=π(+2)×2=6π.答案:6π5.圆柱形容器的内壁底面半径是10cm,有一个实心铁球浸没于容器的水中,若取出这个铁球,测得容器的水面下降了cm,则这个铁球的表面积为________cm2.解析:设该铁球的半径为rcm,则由题意得πr3=π×102×,解得r3=53,∴r=5cm,∴这个铁球的表面积S=4π×52=100π(cm2).答案:100π6.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,若E、F分别为AB、AC的中点,平面EB1C1F将三棱柱分成体积为V1、V2的两部分,那么V1∶V2=________.解析:设三棱柱的高为h,底面的面积为S,体积为V,则V=V1+V2=Sh. E、F分别为AB、AC的中点,∴S△AEF=S,V1=h(S+S+)=Sh,V2=Sh-V1=Sh,∴V1∶V2=7∶5.答案:7∶57.正四棱柱的体对角线长为3cm,它的表面积为16cm2,求它的体积.解:设正四棱柱的底面边长为acm,高为hcm,则解得或所以V正四棱柱=a2h=4×1=4(cm3)或V正四棱柱=a2h=()2×=(cm3).8.如图所示的图形是一个底面直径为20cm的装有一部分水的圆柱形玻璃杯,水中放着一个底面直径为6cm,高为20cm的圆锥体铅锤,当铅锤从水中取出后,杯里的水将下降多少厘米?解:因为玻璃杯是圆柱形,所以铅锤取出后,水面下降部分的体积实际是一个小圆柱的体积,这个圆柱的底面与玻璃杯的底面一样,是一直径为20cm的圆,它的体积正好等于圆锥体铅锤的体积,这个小圆柱的高就是水面下降的高度.因为圆锥形铅锤的体积为×π×()2×20=60π(cm3).设水面下降的高度为x,则小圆柱的体积为π×(20÷2)2×x=100πx(cm3).所以60π=100πx,解得x=0.6cm.则铅锤取出后,杯中水面下降了0.6cm.[高考水平训练]1.设三棱柱ABC-A1B1C1为正三棱柱,底面边长及侧棱长均为a,E,F分别是AA1,CC1的中点,则几何体B-EFB1的体积为________.解析:取BB1的中点D,连结DE,DF,则△DEF≌△BAC,∴三棱锥B-EFB1可分为两个体积相等的三棱锥B1-DEF和B-DEF.∴VB-EFB1=VB-DEF+VB1-DEF=S△DEF·(B1D+BD)=S△ABC·BB1=×a2·a=a3.答案:a32.如图,一个倒圆锥形容器,它的轴截面是正三角形,在容器内放一个半径为r的铁球,并向容器内注水,使球浸入水中且水面恰好与铁球顶部相切.将球取出后,容器内的水深是________.解析:铁球取出后,容器内水的体积不变,设球被取出后容器内水深为h. △ABC是正三角形,O为△ABC的中心,∴AO1=3OM=3r,注水后圆锥的底面半径O1C=r,球取出后的圆锥底面半径为h.由题意,πr3+π·(h)2·h=π(r)2·3r,解得h=r.答案:r3.如图,在边长为a的正方形中,剪下一个扇形和一个圆,分别作为一个圆锥的侧面和底,求此圆锥的体积.解:设圆的半径为r,扇形的半径为x,则=·2πx=πx.又 =2πr,∴πx=2πr.∴x=4r,AC=x+r+r.∴(5+)r=a,∴r=()a.又 圆锥的高h==r,∴圆锥体积V=πr2·h=πa3.4.如图所示的△OAB绕x轴和y轴各旋转一周,各自会产生怎样的几何体,分别计算其表面积与体积.解:绕x轴旋转一周形成的空间几何体是一个上、下底面半径分别为2,3,高为3的圆台,挖去了一个底面半径为3,高为3的圆锥,如图(1)所示.其表面积...