试题

题目:
如图,有一直径MN=4的半圆形纸片,其圆心为点P,从初始位置Ⅰ开始,在无滑动的情况下沿数轴向右翻滚至位置Ⅴ,其中,位置Ⅰ中的MN平行于数轴,且半青果学院⊙P与数轴相切于原点O;位置Ⅱ和位置Ⅳ中的MN垂直于数轴;位置Ⅲ中的MN在数轴上;位置Ⅴ中的点N到数轴的距离为3,且半⊙P与数轴相切于点A.
(1)纸片半⊙P从位置Ⅲ翻滚到位置Ⅳ时,点N所经过路径长为

(2)线段OA的长为
5
3
π+4
5
3
π+4
.(结果保留π)
答案

5
3
π+4

解:(1)根据MN=4,位置Ⅳ中的MN垂直于数轴,
故纸片半⊙P从位置Ⅲ翻滚到位置Ⅳ时,点N所经过路径长为:
90π×4
180
=2π;

(2)青果学院如图,作NC垂直数轴于点C,作PH⊥NC于点H,连接PA,则四边形PHCA为矩形.
在Rt△NPH中,PN=2,NH=NC-HC=NC-PA=1,
于是sin∠NPH=
NH
PN
=
1
2

∴∠NPH=30°.
∴∠MPA=60°.
从而
AM
的长为
60π×2
180
=
3
,于是OA的长为π+4+
3
=
5
3
π+4.
故答案为:(1)2π;(2)
5
3
π+4.
考点梳理
弧长的计算;旋转的性质.
(1)根据弧长公式以及MN=4,∠NMP=90°,求出即可.
(2)作NC垂直数轴于点C,作PH⊥NC于点H,连接PA,则四边形PHCA为矩形,在Rt△NPH中,
根据sin∠NPH=
NH
PN
=
1
2
,即可∠NPH、∠MPA的度数,进而可得出
AM
的长,
本题考查的是直线与圆的关系、弧长的计算、扇形的面积公式,根据锐角三角函数得出∠NPH、∠MPA的度数是解题关键.
压轴题.
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