10. 一个圆锥形容器甲与一个半球形容器乙,它们容器口的直径与容器高度的尺寸如图所示。若用甲容器取水将乙容器注满,至少要注水多少次?
(球的体积计算公式为$V_{\mathrm{球}}=\frac{4}{3}π r^{3}$)

(球的体积计算公式为$V_{\mathrm{球}}=\frac{4}{3}π r^{3}$)
答案
10. $\frac{V_{\mathrm{半球}}}{V_{\mathrm{圆锥}}}=\frac{\frac{4}{3}π × 1^3 × \frac{1}{2}}{\frac{1}{3}π × 0.5^2 × 1}=8$ 至少要注水8次
解析
【分析】
要算出把乙容器注满需要用甲容器注水的最少次数,首先得分别求出圆锥形容器甲的容积和半球形容器乙的容积,再用乙的容积除以甲的容积就能得到结果。首先从图中提取尺寸:甲容器底面直径1dm、高1dm;乙容器口部直径2dm,半球半径1dm,再分别代入对应体积公式计算即可。
【解析】
1. 计算圆锥形容器甲的容积
甲的底面半径:$r_甲=1÷2=0.5\ \mathrm{dm}$,高$h=1\ \mathrm{dm}$
圆锥体积公式:$V_{圆锥}=\frac{1}{3}π r^2 h$
代入得:$V_甲=\frac{1}{3}×π×(0.5)^2×1=\frac{1}{12}π\ \mathrm{dm}^3$
2. 计算半球形容器乙的容积
乙对应的球的半径:$r_乙=2÷2=1\ \mathrm{dm}$
半球体积是球体积的一半,已知$V_{球}=\frac{4}{3}π r^3$,因此:
$V_乙=\frac{1}{2}×\frac{4}{3}π×1^3=\frac{2}{3}π\ \mathrm{dm}^3$
3. 计算注水次数
$\mathrm{注水次数}=\frac{V_乙}{V_甲}=\frac{\frac{2}{3}π}{\frac{1}{12}π}=8$(次)
【答案】
至少要注水8次
【知识点】
圆锥体积计算,半球体积计算,容积除法应用
【点评】
本题是几何体积的实际应用题型,解题关键是正确提取图形中的尺寸信息,准确代入对应公式计算,计算时可先保留π再约分化简,能减少计算错误。
【难度系数】
0.7
要算出把乙容器注满需要用甲容器注水的最少次数,首先得分别求出圆锥形容器甲的容积和半球形容器乙的容积,再用乙的容积除以甲的容积就能得到结果。首先从图中提取尺寸:甲容器底面直径1dm、高1dm;乙容器口部直径2dm,半球半径1dm,再分别代入对应体积公式计算即可。
【解析】
1. 计算圆锥形容器甲的容积
甲的底面半径:$r_甲=1÷2=0.5\ \mathrm{dm}$,高$h=1\ \mathrm{dm}$
圆锥体积公式:$V_{圆锥}=\frac{1}{3}π r^2 h$
代入得:$V_甲=\frac{1}{3}×π×(0.5)^2×1=\frac{1}{12}π\ \mathrm{dm}^3$
2. 计算半球形容器乙的容积
乙对应的球的半径:$r_乙=2÷2=1\ \mathrm{dm}$
半球体积是球体积的一半,已知$V_{球}=\frac{4}{3}π r^3$,因此:
$V_乙=\frac{1}{2}×\frac{4}{3}π×1^3=\frac{2}{3}π\ \mathrm{dm}^3$
3. 计算注水次数
$\mathrm{注水次数}=\frac{V_乙}{V_甲}=\frac{\frac{2}{3}π}{\frac{1}{12}π}=8$(次)
【答案】
至少要注水8次
【知识点】
圆锥体积计算,半球体积计算,容积除法应用
【点评】
本题是几何体积的实际应用题型,解题关键是正确提取图形中的尺寸信息,准确代入对应公式计算,计算时可先保留π再约分化简,能减少计算错误。
【难度系数】
0.7
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