17. 如图,把一个正方体铁块放入圆柱形玻璃容器后,铁块浸没在容器内的水中,使容器中的水面升高了2 cm,已知容器的底面直径是12 cm,求正方体铁块的棱长(π取 3)。

答案:17. 设正方体的棱长为$x$ cm,由题意得,$π×6^2×2=x^3$,解得$x=6$,所以正方体的棱长约为6 cm
解析:
【分析】
解题核心是利用等积变换思想:完全浸没在水中的铁块体积等于水面上升部分的水的体积。第一步先根据圆柱底面直径求出半径,结合水面上升高度,用圆柱体积公式算出上升部分水的体积,也就是正方体铁块的体积;第二步设正方体棱长为未知数,根据正方体体积公式列方程,求解立方根即可得到棱长,计算时直接代入题目给定的π=3即可。
【解析】
解:设正方体铁块的棱长为$x$ cm,
由题意得,正方体铁块的体积与容器内上升部分水的体积相等。
容器底面半径:$12÷2=6$ cm
上升部分水的体积:$π×6^2×2=3×36×2=216$ cm³
正方体体积为$x^3$,因此列方程:
$x^3=216$
解得$x=\sqrt[3]{216}=6$
【答案】
正方体铁块的棱长为6 cm
【知识点】
等积变换,圆柱体积计算,立方根运算
【点评】
本题是几何等积变形的基础题型,解题关键是抓住"浸没物体体积等于排开液体体积"的规律,结合常见几何体体积公式即可求解,计算时注意题目给定的π的取值,避免代入错误。
【难度系数】
0.7
18. 如图所示的是一个计算程序流程图.

(1) 当输入的x值为9时,输出的y值为
$\sqrt{3}$
;若输入x值后,经过两次取算术平方根运算,输出的y值为$\sqrt{5}$,则输入的x值为
25
.
(2) 若输入x值后,始终输不出y值,请分析程序出现问题的原因.
答案:18. (1) $\sqrt{3},25$
(2) 当$x$为非负数时,程序无法运行;当$x=0$或1时,程序一直循环;始终输不出$y$值
解析:
【分析】
首先明确程序的运算逻辑:输入x后,先计算x的算术平方根,若结果为无理数则直接输出y;若结果为有理数,就将该结果作为新的x再次代入运算,直到得到无理数时输出。解答(1)时,第一个空正向代入x=9逐步计算即可;第二个空采用逆推法,从输出结果倒推两次即可得到初始输入的x。解答(2)时从两类情况分析:一是算术平方根无意义的情况,二是运算进入无限循环的情况,分别推导即可得到输不出y值的原因。
【解析】
(1) ①当输入x=9时:
第一次运算:$\sqrt{9}=3$,3属于有理数,因此将3作为新的输入值重复运算;
第二次运算:计算3的算术平方根得$\sqrt{3}$,$\sqrt{3}$是无理数,因此输出$y=\sqrt{3}$。
②已知经过两次取算术平方根运算后输出$y=\sqrt{5}$,逆推如下:
第二次运算的输出为$\sqrt{5}$,因此第二次的输入值为$(\sqrt{5})^2=5$,且5是有理数,符合第一次运算的输出要求;
第一次运算的输出为5,因此初始输入的$x=5^2=25$。
(2) 始终输不出y值的原因如下:
1. 当x为负数时,负数没有算术平方根,程序无法正常开展运算,因此输不出y值;
2. 当$x=0$或$x=1$时,$\sqrt{0}=0$,$\sqrt{1}=1$,运算结果均为有理数,会不断返回输入环节进入死循环,因此始终输不出y值。
【答案】
(1) $\sqrt{3}$,$25$
(2) 当x为负数时,算术平方根无意义,程序无法运行;当x=0或1时,算术平方根是其本身,均为有理数,程序进入无限循环,因此始终输不出y值。
【知识点】
算术平方根,实数分类,流程图运算
【点评】
本题将流程图和实数相关知识结合,既考查基础概念的掌握程度,也考查正向运算、逆向推理和分类讨论的能力,解题时需要注意0和1的算术平方根为自身的特殊性质,避免漏解。
【难度系数】
0.65