2023年六年级数学思维拓展-体积的等积变形(通用版)含答案.pdf
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1、体积的等积变形-2023年六年级数学思维拓展(通用版)体积的等积变形.填空题(共24小题)1.如果一个长方体的长增加20%,宽增加10%,高减少10%,则 它 的 体 积 增 加 了%。2.如图,将一个小正方体放入一个大正方体内,小正方体的体积为5 立方厘米,大正方体棱长是小正方体棱长的4倍,则两个正方体之间空白部分的体积为 立方厘米。3.一个酒精瓶,它的瓶身呈圆柱形(不包括瓶颈),如图所示.它的容积为26.4兀立方厘米.当瓶子正放时,瓶内的酒精的液面高为6厘米,瓶子倒放时,空余部分的高为2 厘米,则瓶内酒精体积是 立方厘米.4.一个棱长为30cm的正方体铁块,在8 个角上各切下一个棱长为10
2、cm的小正方体,如图所示,将其投入底面积为2500cm2,高为50cm的圆柱形容器内.已知原来容器内水面高度为20cm,那么,放入铁块后水面高度变为 cm.5.如图,一个底面直径是10厘米的圆柱形容器装满水.先将一个底面直径是8 厘米的圆锥形铁块放入容器中,铁块全部浸入水中,再将铁块取出,这时水面的高度下降了 3.2厘米.圆锥形铁块的高_ _ _ 厘米.6.用底面内半径和高分别是12cm,20cm的空心圆锥和空心圆柱各一个组成如图所示竖放的容器,在这个容器内注入一些细沙,能填满圆锥,还能填部分圆柱,经测量,圆柱部分的沙子高5cm,若将这个容器倒立,则沙子的高度是 cm.-7.一个长方形形状的玻
3、璃缸,不计玻璃的厚度,量得长54厘米,宽24厘米,高20厘米,缸内水深12厘米,将一块正方体形状的石块放入玻璃缸中,水面升高至16厘米,则石块的体积是 立方厘米.8.在一个游泳池中有一条船,船上载着小明、小华和一些石头.当小明和小华把船舱内的石头投入游泳池以后,小明认为游泳池的水位应该上升;小华认为游泳池的水位应该下降.说法正确的是.9.有一个足够深的水槽,底面的长为16厘米、宽为12厘米的长方形,原本在水槽里盛有6厘米深的水和6厘米深的油(油在水的上方).如果在水槽中放入一个长、宽、高分别为8厘米、8厘米、12厘米的铁块,那么油层的层高是 厘米.10.一个底面内半径为6厘米的圆柱形容器中盛有
4、水,水面高4.8厘米,在其中放入一个长和宽分别为4厘米和3厘米的长方体铁块后,长方体的上表面刚好露出水面,那么长方体的高是 厘米.11.一个正方体的棱长是12,一个长方体的长是18,宽是8,长方体的体积和正方体的体积相等,长方体的表 面 积 比 正 方 体 的 表 面 积 多.12.把一个体积为512立方厘米的正方体橡皮泥改做成棱长为整厘米数的一个长方体,表面积最多能增加 平方厘米.13.如图,正方体的棱长为6cm,连接正方体其中六条棱的中点形成一个正六边形,而连接其中三个顶点形成一个三角形.正方体夹在六边形与三角形之间的立体图形有 个面,它的体积是cm3.14.图 a是一个密封水瓶的切面图,
5、上半部为圆锥状,下半部为圆柱状,底面直径都是1 0 厘米,水瓶高度是 2 6 厘 米,瓶中液面的高度为1 2 厘 米.将 水 瓶 倒 置 后,如 图 2 b,瓶中液面的高度是1 6 厘 米,则 图 b中,水瓶中圆锥部分的高度为 厘米.26厘米10厘米12厘米f图a图b15.如图,底面积为5 0 平方厘米的圆柱形容器中装有水,水面上漂浮着一块棱长为5厘米的正方体木块,木块浮出水面的高度是2 厘米.若将木块从容器中取出,水面将下降 厘米.16.一位拉面师傅,拉出的面条很细很细.他每次做拉面的步骤是这样的:先将一个面团搓成长1.6 米的圆柱形面棍,然后对折拉长到L6米,再对折拉长到1.6 米,又再对
6、折拉长到1.6 米,如此继续进行下去.最后拉出的面条的粗细(直径)只有原先面棍的士,这位拉面师傅拉出的这些细面条的长度总和 有 米.(假设拉面过程中,面条始终保持为粗细均匀的圆柱形,而且没有任何浪费.)17.一个盖有瓶盖的玻璃瓶里面装着一些水(如图所示,玻璃的厚度忽略不计),请你根据图中标明的数据,计算瓶子的容积是立方厘米。底面积为1 0 平方厘米18.如 图,瓶子高度为2 5 厘 米,下部成直圆筒形。内装8 两 油,油面高1 4 厘米;若将其倒立,则油面高1 8厘米。这个瓶子可装油 两。19.圆柱形容器中装有一些水,容器底面半径5厘米,容器高2 0厘米,水深1 0厘米,现将一根底面半径1厘米
7、,高1 5厘米的圆柱形铁棒放入容器,使铁棒底面与容器底面接触,这时水深 厘米.20.把一个钢球放入装满水的圆柱形桶里,结果溢出水3.1 4升.如果将钢球铸成底面直径为2分米的圆柱体,它的高是 分米.21.如图,有两个长方体水箱中装有水.甲水箱长4 0厘米,宽3 2厘米,水面高2 0厘米;乙水箱长3 0厘米,宽2 4厘米,水面高1 0厘米.现将甲水箱中的部分水倒入乙水箱,使两箱水面高度一样,则此时水面高 厘 米.(水箱厚度不计.22.在一个长2 0分米,宽1 5分米的长方体容器中,有2 0分米深的水.现在在水中沉入一个棱长3 0厘米的正方体铁块,这时容器中水深 分米.23.已知如图中,4面和B面
8、的面积分别是2 4平方米、1 6平方米,拉为0.5米,现在要把4地的土往B地运,使A、B两地同样高,这样B地可升高 米.24.往容器里倒啤酒时,啤酒会分成液体部分和泡沫部分.过一会儿后泡沫会变成液体的啤酒,这时,体积会缩小到。(也就是说泡沫的体积是相应液体时的3倍).另 外,因倒入方法的不同而使液体与泡沫的比例不同.即使是往相同的容器里倒入的啤酒量,也会因倒入的方法不同而不同.如图,往深度为3 0厘米的圆柱形的容器里倒入5 0 0毫升的啤酒,从容器的底部到以上1 5厘米高处的部分是液体,再往上一直到容器的顶端儿,全都是泡沫(第一次).然后,往相同的容器里倒入7 0 0毫升的啤酒,从容器的底部到
9、以上高处的部分是液体,再往上一直到容器的顶端儿,全都是泡沫(第二次)./的值是第次第:次二.解答题(共34小题)25.一个棱长为6的正方体被切割成若干个棱长为整数的小正方体,若这些小正方体的表面积之和是切割前的大正方体的表面积的当倍,求切割成小正方体中,棱长为1的小正方体的个数?26.一个长方体盒子,从里面量长是4 0厘米,宽是1 2厘米,高是7厘米.在这个盒子里放入一块长为5厘米,宽为4厘米,高为3厘米的小长方体木块,最多可以放多少块?27.设半径为1 0厘米的球中有一个棱长为整数(厘米)的正方体,则该正方体的棱长最大等于多少?28.一个长4 0、宽2 5、高5 0的无盖长方体容器(厚度忽略
10、不计)盛有水,深度为a,其中0a 20+3,所以将容器倒立,沙子不能填满圆柱,则圆柱内沙子的高度应该是5+2 0+3,据此即可得解.【解答】解:据分析可知,沙子的高度为:5+20+3=11件(厘米);9答:沙 子 的 高 度 为 厘 米.O故答案为:1 1 今9【点评】解答此题的主要依据是:圆柱的体积是与其等底等高的圆锥体积的3 倍.7.一个长方形形状的玻璃缸,不计玻璃的厚度,量 得 长 5 4 厘 米,宽 2 4 厘 米,高 2 0 厘 米,缸内水深1 2 厘米,将一块正方体形状的石块放入玻璃缸中,水面升高至1 6 厘 米,则 石 块 的 体 积 是 色 幽 立方厘米.分析 根据题意,把一块
11、石头浸入水中后,水面升到1 6 厘米,首先求出水面上升的高度,1 6 厘米-1 2厘米=4厘米,石头的体积等于玻璃缸内高为4 厘米的水的体积,但考虑到石块可能会露出水面,所以假设块棱长是1 6 厘米,则体积为:1 6 X 1 6 x 1 6 =4 0 9 6(立方厘米).比 5 1 8 4 小,所以石块有部分露出水面,所以要先求出石块的底面积,进而求出体积,由此解答.【解答】解:5 4 x 2 4 x(1 6-1 2)=1 2 9 6 x 4,=5 1 8 4(立方厘米);若石块棱长是1 6 厘米,则体积为:1 6 x 1 6 x 1 6 =4 0 9 6(立方厘米).比5 1 8 4 小,所
12、以石块有部分露出水面.石块的底面积是:5 1 8 4+1 6 =3 2 4(平方厘米),3 2 4 =1 8 X 1 8,所以石块的棱长是1 8 厘米.石块的体积是:1 8 x 1 8 x 1 8 =5 8 3 2(立方厘米).答:石块的体积是5 8 3 2 立方厘米.故答案为:5 8 3 2.【点评】此题属于不规则物体的体积计算,用排水法来解决这类物体,注意,要判断石块是否完全浸没在水中,再根据长方体的体积计算方法解答.8.在一个游泳池中有一条船,船上载着小明、小华和一些石头.当小明和小华把船舱内的石头投入游泳池 以 后,小 明 认 为 游 泳 池 的 水 位 应 该 上 升;小 华 认 为
13、 游 泳 池 的 水 位 应 该 下 降.说 法 正 确 的 是小 华.【分析】石头在水中时排开水的体积,而石头在船上时排开水的重量等于石头的重量,显然,与石头重量相等的水的体积大于石头的体积,所以游泳池的水位应该下降.问题得以解决.【解答】解:石头在水中时排开水的体积,而石头在船上时排开水的重量等于石头的重量,显然,与石头重量相等的水的体积大于石头的体积,所以游泳池的水位应该下降,正确的是小华.故答案为:小华.【点评】本题主要是考察了同等质量相同的水和石头的体积的大小关系.9.有一个足够深的水槽,底面的长为1 6 厘米、宽 为 1 2 厘米的长方形,原本在水槽里盛有6 厘米深的水和6 厘米深
14、的油(油在水的上方).如果在水槽中放入一个长、宽、高分别为8厘米、8 厘米、1 2 厘米的铁块,那么油层的层高是 7厘米.【分析】按题意,放进铁块后,水面高度肯定小于铁块高度,而油面可能漫过铁块,故可以先求的水面的高,再利用体积变形求得油层的高.【解答】解:根据分析,水高=1 6 X 1 2 X6+(1 6 X 1 2-8 X8)=9(厘米),设油层高为c厘米,故:油层的体积 V=1 6 x l 2 x 6 =(1 2-9)x (1 6 x 1 2-8 x 8)+(x-3)x 1 6 X 1 2,解得:c =7.即:油层的层高是7 厘米.故答案是:7【点评】本题考查了体积的等积变形,本题突破点
15、是:先求出水高,再求油层高.10.一个底面内半径为6 厘米的圆柱形容器中盛有水,水面高4.8 厘 米,在其中放入一个长和宽分别为4厘米和3 厘米的长方体铁块后,长方体的上表面刚好露出水面,那 么 长 方 体 的 高 是 5.4厘米.【分析】先根据圆柱的体积计算公式:/=兀/,求出水的体积,然后设圆柱体容器的高是八厘米,根据圆柱的体积计算公式,求出圆柱体体积,有题意可知:长方体铁块的高即圆柱容器的高,则长方体铁块的高也是八厘米,进而根据长方体体积计算公式,求出长方体铁块的体积,进而根据:水体积+长方体体积=圆柱体体积,列出方程,解答即可.【解答】解:设圆柱体容器的高是八厘米,则:7 t x 62
16、X 4.8 +4 x 3 X /l=7 t X 62X /l3 x 3 6 x 4.8 =(3 x 3 6-1 2)/19 6 九=5 1 8.4/i =5.4答:长方体的高是5.4 厘米.故答案为:5.4.【点评】明确长方体铁块的高即圆柱容器的高,是解答此题的关键.11.一个正方体的棱长是1 2,一个长方体的长是1 8,宽是8,长方体的体积和正方体的体积相等,长方体的表面积比正方体的表面积多 4 8 .【分析】首先根据正方体的体积公式:v =a ,求出正方体的体积,再根据长方体的体积公式:v=abh.,用体积除以长除以宽求出高,由正方体的表面积公式:s =(j a2,长方体的表面积公式:s
17、(ab+ah+bh.)x 2,把数据分别代入公式求出它们的表面积差即可.【解答】解:长方体的高:1 2 x 1 2 x 1 2 +(1 8 x 8)=1 7 2 8 +1 4 4=1 2,(1 8 x 8 +1 8 x 1 2 +8 x 1 2)x 2 -1 2 x 1 2 x 6=(1 4 4 +2 1 6 +9 6)x 2 -1 4 4 x 6=4 5 6 x 2 -8 6 4=9 1 2-8 6 4=4 8.故答案为:4 8.【点评】此题主要考查长方体、正方体的体积公式、表面积公式的灵活运用.12.把一个体积为5 1 2 立方厘米的正方体橡皮泥改做成棱长为整厘米数的一个长方体,表面积最多
18、能增加 1 6 6 6 平方厘米.【分析】把正方体的橡皮泥捏成长方体,只是形状变了,但体积不变,首先根据正方体的体积公式:v=a:求出正方体的棱长,进而求出正方体的表面积,改成棱长为整厘米数的一个长方体,要使表面积最大,则改成底面边长为1 厘米,高为5 12厘米长方体.根据长方体的表面积公式求出这个长方体的表面积,然后与正方体的表面积进行比较即可.【解答】解:因为5 12=8 x 8 x 8,所以正方体的棱长是8厘米,正方体的表面积:8 x 8 x 6 =3 8 4(平方厘米);把这个正方体改捏成底面边长1 厘米,高为5 12厘米长方体,长方体的表面积:1 x l X 2+1 x 5 12 X
19、 4=2 +204 8=205 0(平方厘米);205 0-3 8 4 =16 6 6(平方厘米);答:表面积最多能增加16 6 6 平方厘米.故答案为:16 6 6.【点评】此题主要考查长方体、正方体的表面积公式、体积公式的灵活运用.13.如图,正方体的棱长为6 c m,连接正方体其中六条棱的中点形成一个正六边形,而连接其中三个顶点形成一个三角形.正方体夹在六边形与三角形之间的立体图形有 8 个 面,它的体积是 7 2c m3.【分析】通过画图分析,结合题意,得出立体图形有8个面;它的体积等于正方体体积的一半减去三棱锥的体积;正方体的体积=棱 长,三棱锥的体积=三sh,三棱锥的底面正好是正方
20、形面积的一半,高即正方体的高,代入数值,计算即可得出结论.【解答】解:X (6 x 6 x 6)x (6 x 6 +2)x 6,=108-36,=72(立方厘米);答:正方体夹在六边形与三角形之间的立体图形有8 个面,它的体积是72cm3.故答案为:8,72.【点评】此题做题的关键是要弄清要求得立体图形是个什么形状,要认真分析,进而根据正方体和三棱锥的体积计算方法,进行计算即可.14.图a是一个密封水瓶的切面图,上半部为圆锥状,下半部为圆柱状,底面直径都是10厘米,水瓶高度是 26厘 米,瓶中液面的高度为12厘 米.将 水 瓶 倒 置 后,如 图 2 b,瓶中液面的高度是16厘 米,则 图 b
21、中,水瓶中圆锥 部 分 的 高 度 为 6厘米.图 a图 b 分析】两个瓶中空气部分的体积不变,所以左图中空气部分的体积就等于右图中高为26 16=10(厘米)空气柱的体积,所以瓶的容积是:兀x(10+2)勺(12+10)=550武立方厘米);如果把瓶看作高为26厘米的圆柱的话,体积比原来多:兀x(10+2产X 26 550兀=10()武立方厘米);这部分多的体积相当于水瓶中圆锥部分的体积的2 倍,所以根据圆锥的体积计算公式可求出高.【解答】解:26-16=10(厘米),兀x(10+2户义(12+10)=550M立方厘米),71X(10 4-2yx 26-550兀=100兀(立方厘米),100
22、rc+2+6 +F x 6义9 1=6 9 6#7 20,所以不可能有棱长为5的小正方体.(1)同理,棱长为4的小正方体靛多为1 个,此时,不可能有棱长为3 的小正方体,剩下的只能是切割成棱长为2 的小正方体或棱长为1 的小正方体,设棱长为2 的小正方体有a个,棱长为1 的小正方体有b个,23a+13b+43=21622X 6a+l2 x 64+42 x 6=720解得:(a=12=56 棱 长 为3的小正方体要少于(6+3)x(6+3)x(6+3)=8个,设棱长为2的小正方体有a个,棱长为1的小正方体有b个,棱长为3的小正方体有c个,j 33c+23a+l3b=216(32X 6C+22X
23、6a+l2x 6b=720化简:27c+8a+b=2169c+4a+b=120由上式可得:b,=9n c+,24,a=-1-2-0-j9-c-b-当 c=0 时,624=,a=24,当c=l时,b=33,a=19.5,(不合题意舍去)当 c=2 时,6=42,a=15,当c=3时,b=51,a=10.5,(不合题意舍去)当 c=4 时,b=60,a=6,当c=5时,b=69,a=28.5,(不合题意舍去)当c=6时,b=78,a=-3,(不合题意舍去)当c=7时,a=负数,(不合题意舍去)所以,棱长为1的小正方体的个数只能是:56或24或42或60个.答:棱长为1的小正方体的个数只能是:56或
24、24或42或60个.【点评】本题关键是根据表面积变化前后体积不变,确定小正方体的棱长的范围,然后分类讨论即可.26.一个长方体盒子,从里面量长是40厘米,宽 是12厘米,高 是7厘米.在这个盒子里放入一块长为5厘米,宽为4厘米,高为3厘米的小长方体木块,最多可以放多少块?【分析】根据长方体的高是7厘米,可以分上下两层来分析:上层高3厘米,可放(40+5)x(12+4)=24(块);下层高4厘米,可 放(40+5)X(12 4-3)=32(块)据此加起来即可解答问题.共24+32=56(块)【解答】解:分上下两层来分析:上层高3厘米,可放(40+5)X(12+4)=8x3=24(块)下层高4厘米
25、,可放(40+5)X(12+3)=8x4=32(块)24+32=56(块)答:最多可以放56块.【点评】此题考查了借助长方体的体积公式解决实际问题的灵活应用,关键是把长方体分成上下两层,分别计算可以装下的小长方体的个数.27.设半径为10厘米的球中有一个棱长为整数(厘米)的正方体,则该正方体的棱长最大等于多少?【分析】画出图形,见下图,球的内接正方形A B C D -的顶点在球面上,它的(体)对角线A C就是球的直径,即A G=2 x 10=20(厘米).然后由图的对称性以及勾股定理解决问题.【解答】解:球的内接正方形A B C D -的顶点在球面上,它的(体)对角线A CX就是球的直径,即
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