综合题 16.倒圆锥形容器的轴截面是正三角,内盛水的深度为6cm,水面距离容器口距离为l cm,现放入一个棱长为4cm的正方体实心铁块,让正方体一个面与水平面平行,问容器中的水是否会溢出?
【正确答案】如图所示:O'P=6cm,OO'=lcm.如图甲,设水的体积为V1,容器的总容积为V,则容器尚余容积为V—V1.由题意知,O'P=6,OO'=1.∴OP=7,OA2=,O'C2=12,
∴V=πOA2×7=×49π,V1=πO'C2×6=24π.
∴未放入铁块前容器中尚余的容积为V—V1=×49π-24π≈44.3cm3
如图所示,放入铁块后,EMNF是以铁块下底面对角线作圆锥的轴截面.∴MN=4√2.∴O1M=2√2,O1P=2√6.∴GM=7—2√6,
∴正方体位于容器口下的体积为4×4×(7—2√6)=112—32√6≈33.6<44.3,
∴放入铁块后容器中的水不会溢出.
【答案解析】