Giải SBT Toán 9 Chân trời sáng tạo Bài 3. Hình cầu có đáp án
6 câu hỏi
Tính diện tích mặt cầu và thể tích của hình cầu sau:

⦁ Hình 6a:
Diện tích của mặt cầu là:
S = 4πR2 = 4.π.62 = 144π (m2).
Thể tích của hình cầu là:
\(V = \frac{4}{3}\pi {R^3} = \frac{4}{3} \cdot \pi \cdot {6^3} = 288\pi \) (m3).
⦁ Hình 6b:
Bán kính của hình cầu là: 14 : 2 = 7 (dm).
Diện tích của mặt cầu là:
S = 4πR2 = 4.π.72 = 196π (cm2).
Thể tích của hình cầu là:
\(V = \frac{4}{3}\pi {R^3} = \frac{4}{3} \cdot \pi \cdot {7^3} = \frac{{1\,\,372\pi }}{3}\) (cm3).
⦁ Hình 6c:
Bán kính của hình cầu là: 26 : 2 = 13 (dm).
Diện tích của mặt cầu là:
S = 4πR2 = 4.π.132 = 676π (dm2).
Thể tích của hình cầu là:
\(V = \frac{4}{3}\pi {R^3} = \frac{4}{3} \cdot \pi \cdot {13^3} = \frac{{8\,\,788\pi }}{3}\) (dm3).
Một trái bóng nổi trên mặt nước yên lặng (Hình 7). Đường viền của mặt nước và trái bóng có dạng hình gì?

Khi cắt hình cầu bởi một mặt phẳng thì phần chung của mặt cầu và mặt phẳng là một hình tròn.
Do đó, đường viền của mặt nước và trái bóng có dạng đường tròn.
Tính diện tích của mặt cầu có thể tích là:
a) 450 m3;
b) 250 dm3;
c) 62 cm3.
(Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị của mét vuông, đềximét vuông, xăngtimét vuông.)
a) Ta có: \(V = \frac{4}{3}\pi {R^3},\) suy ra \(R = \sqrt[3]{{\frac{{3V}}{{4\pi }}}} = \sqrt[3]{{\frac{{3 \cdot 450}}{{4\pi }}}} = \sqrt[3]{{\frac{{675}}{{2\pi }}}}\) (m);
Khi đó, \(S = 4\pi {R^2} = 4 \cdot \pi \cdot {\left( {\sqrt[3]{{\frac{{675}}{{2\pi }}}}} \right)^2} \approx 284\) (m2).
b) Ta có: \(V = \frac{4}{3}\pi {R^3},\) suy ra \(R = \sqrt[3]{{\frac{{3V}}{{4\pi }}}} = \sqrt[3]{{\frac{{3 \cdot 250}}{{4\pi }}}} = \sqrt[3]{{\frac{{375}}{{2\pi }}}}\) (dm);
Khi đó, \(S = 4\pi {R^2} = 4 \cdot \pi \cdot {\left( {\sqrt[3]{{\frac{{375}}{{2\pi }}}}} \right)^2} \approx 192\) (dm2).
c) Ta có: \(V = \frac{4}{3}\pi {R^3},\) suy ra \[R = \sqrt[3]{{\frac{{3V}}{{4\pi }}}} = \sqrt[3]{{\frac{{3 \cdot 62}}{{4\pi }}}} = \sqrt[3]{{\frac{{93}}{{2\pi }}}}\] (cm);
Khi đó, \(S = 4\pi {R^2} = 4 \cdot \pi \cdot {\left( {\sqrt[3]{{\frac{{93}}{{2\pi }}}}} \right)^2} \approx 76\) (cm2).
Tính thể tích của hình cầu có diện tích mặt cầu là:
a) 170 m2;
b) 190 dm2;
c) 1 973 cm2.
(Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị của mét khối, đềximét khối, xăngtimét khối.)
a) Ta có: S = 4πR2, suy ra \(R = \sqrt {\frac{S}{{4\pi }}} = \sqrt {\frac{{170}}{{4\pi }}} \) (m).
Khi đó, \(V = \frac{4}{3}\pi {R^3} = \frac{4}{3}\pi {\left( {\sqrt {\frac{{170}}{{4\pi }}} } \right)^3} \approx 208\) (m3).
b) Ta có: S = 4πR2, suy ra \(R = \sqrt {\frac{S}{{4\pi }}} = \sqrt {\frac{{190}}{{4\pi }}} \) (dm).
Khi đó, \(V = \frac{4}{3}\pi {R^3} = \frac{4}{3}\pi {\left( {\sqrt {\frac{{190}}{{4\pi }}} } \right)^3} \approx 246\) (dm3).
c) Ta có: S = 4πR2, suy ra \(R = \sqrt {\frac{S}{{4\pi }}} = \sqrt {\frac{{1\,\,973}}{{4\pi }}} \) (cm).
Khi đó, \(V = \frac{4}{3}\pi {R^3} = \frac{4}{3}\pi {\left( {\sqrt {\frac{{1\,\,973}}{{4\pi }}} } \right)^3} \approx 8\,\,241\) (cm3).
Cho biết 1 cm3 thép có khối lượng là 7,85 g. Với 2 kg thép thì chế tạo được bao nhiêu viên bi đặc dạng hình cầu có bán kính 0,8 cm (bỏ qua hao hụt trong quá trình chế tạo)?
Thể tích của viên bi đặc đó là: \(\frac{4}{3} \cdot \pi \cdot 0,{8^3} = \frac{{256\pi }}{{375}}\) (cm3).
Khối lượng của một viên bi là:
\(\frac{{256\pi }}{{375}} \cdot 7,85 = \frac{{10\,\,048\pi }}{{1\,\,875}}\) (g).
Ta có: 2 kg = 2 000 (g) và \(2\,\,000:\frac{{10\,\,048\pi }}{{1\,\,875}} \approx 118,796.\)
Vậy với 2 kg thép thì chế tạo được 118 viên bi.
Một vật thể đặc gồm một phần dạng nửa hình cầu và một phần dạng hình nón với các số đo như Hình 8. Tính thể tích và diện tích bề mặt của vật thể này (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị của xăngtimét khối, xăngtimét vuông).

Chiều cao của hình nón là:
\(h = \sqrt {{l^2} - {r^2}} = \sqrt {{{35}^2} - {{21}^2}} = \sqrt {784} = 28\) (cm).
⦁ Thể tích của hình nón là:
\({V_1} = \frac{1}{3} \cdot \pi \cdot {21^2} \cdot 28 = 4\,\,116\pi \) (cm3).
Thể tích của nửa hình cầu là:
\({V_2} = \frac{1}{2} \cdot \left( {\frac{4}{3} \cdot \pi \cdot {{21}^3}} \right) = 6\,\,174\pi \) (cm3).
Thể tích của vật thể là:
V = V1 + V2 = 4 116π + 6 174π = 10 290π ≈ 32 327 (cm3).
⦁ Diện tích xung quanh của hình nón là:
S1 = π.21.35 = 735π (cm2).
Diện tích bề mặt của nửa hình cầu là:
\({S_2} = \frac{1}{2} \cdot \left( {4\pi \cdot {{21}^2}} \right) = 882\pi \) (cm2).
Diện tích bề mặt của vật thể là:
S = S1 + S2 = 735π + 882π = 1 617π ≈ 5 080 (cm2).





