圆柱体外包装的材料损耗率问题研究
素材1
厂商在生产产品时,对产品外包装的材料,通常要考虑尽可能地合理利用,减少浪费。圆柱体形状的物品,它的外包装盒通常都是长方体,且上下底面为正方形。
素材2
设计产品外包装时,我们把裁剪掉的废料部分的面积与原图形的面积之比称为材料的损耗率。一种材料利用率较高的裁剪方式如图所示,采用正方形纸板裁剪,只需剪掉四条边上的四个小三角形。
按这种方式包装一个底面直径为2,高为1的圆柱体(接缝处的材料损耗不计),损耗率只有≈11.1%.
问题解决
任务1
现采用一张边长为4 cm的正方形纸,按如图所示的裁剪方式剪掉各边上的四个三角形后,可恰好无缝地做成一个圆柱体的外包装盒,设圆柱体的底面半径为r,则它的高h= ▲ (用r的代数式表示)
任务2
在上图中,若已知该圆柱体外包装盒的材料损耗率为16%,求这个圆柱体的底面半径r
任务3
现利用两块同样大小的正方形纸板,按如图方式裁剪后,可包装两个高分别为4和2的圆柱体,发现这两个圆柱体的体积恰好相等.求第一个圆柱体的底面半径.(圆柱体的体积=底面积×高)
如何利用闲置纸板箱制作储物盒
素
材
1
如图1是小琴家需要设置储物盒的区域,该区域可以近似看成一个长方体,底面尺寸如图2所示.
2
如图3、图4是利用闲置纸板箱拆解出的①,②两种一边均为a(cm)(a<50)的矩形纸板.
纸板①(单位:cm)
纸板②(单位:cm)
小琴分别将纸板①和②以不同的方式制作储物盒.
纸板①的制作方式
纸板②的制作方式
裁去角上4个相同的小正方形,折成一个无盖长方体储物盒.
将纸片四个角裁去4个相同的小矩形,折成一个有盖的长方体储物盒。
目
标
熟悉材料
⑴若按照纸板①的制作方式制成的储物盒恰好完全放入储物区域,则长方形纸板的宽a= cm.
利用目标1计算所得的数据a,进行进一步探究.
初步应用
⑵按照纸板①的制作方式,为了更方便地放入或取出储物盒,盒子四周需要留出一定的空间,当储物盒的底面积是936cm²时,求储物盒的容积.
储物收纳
⑶按照纸板②的制作方式制作储物盒,EF和HG两边恰好重合且无重叠部分,盒子的底面积为702cm².家里一个玩具机械狗的尺寸如图所示,请通过计算判断该机械狗能否完全放入储物盒.
阅读材料
立体图形中既不相交也不平行的两条直线所成的角, 就是将直线平移使其相交所成的角.例如, 正方体 (图①), 因为在平面 中, 与 相交于点 , 所以直线 与 所成的 就是既不相交也不平行的两条直线 与 所成的角.