题目
一个长方体木块恰能切割成五个正方体木块,五个正方体木块表面积之和比原来的长方体木块的表面积增加了200cm2。则长方体木块的体积为多少?A. 625cm3B. 125cm3C. 500cm3D. 750cm3
一个长方体木块恰能切割成五个正方体木块,五个正方体木块表面积之和比原来的长方体木块的表面积增加了200cm2。则长方体木块的体积为多少?
A. 625cm3
B. 125cm3
C. 500cm3
D. 750cm3
题目解答
答案
A. 625cm3
解析
考查要点:本题主要考查立体几何中长方体与正方体的切割问题,涉及表面积变化与体积计算。关键在于理解切割后新增表面积的来源,并建立方程求解。
解题核心思路:
- 确定切割方式:长方体切割成五个正方体,通常假设为沿长度方向连续切割,形成五个相同的小正方体排成一列。
- 分析表面积变化:切割过程中,每切一次新增两个正方体的面。切割四次共新增8个面,对应增加的表面积为$8a^2$。
- 建立方程:根据表面积增加量$200\ \text{cm}^2$,求出正方体边长$a$,最终计算原长方体体积。
步骤1:设定变量与切割方式
假设五个正方体大小相同,边长为$a$,则原长方体的长为$5a$,宽和高均为$a$。
步骤2:计算原长方体表面积
原长方体表面积为:
$2 \times (5a \cdot a + a \cdot 5a + a \cdot a) = 22a^2$
步骤3:计算五个正方体总表面积
每个正方体表面积为$6a^2$,五个总表面积为:
$5 \times 6a^2 = 30a^2$
步骤4:建立表面积增量方程
增加的表面积为:
$30a^2 - 22a^2 = 8a^2 = 200$
解得:
$a^2 = 25 \quad \Rightarrow \quad a = 5\ \text{cm}$
步骤5:计算原长方体体积
原长方体体积为:
$5a \cdot a \cdot a = 5a^3 = 5 \times 5^3 = 625\ \text{cm}^3$