6.如图是一个圆柱形饮料罐,底面半径是5 cm,高是12 cm,上底面中心有一个小圆孔,则一条长16 cm的直吸管露在罐外部分a的长度(罐壁的厚度和小圆孔的大小忽略不计)范围是 (
B
)

A.$4\ \mathrm{cm} ≤ a ≤ 5\ \mathrm{cm}$
B.$3\ \mathrm{cm} ≤ a ≤ 4\ \mathrm{cm}$
C.$1\ \mathrm{cm} ≤ a ≤ 3\ \mathrm{cm}$
D.$1\ \mathrm{cm} ≤ a ≤ 2\ \mathrm{cm}$
解析:
【分析】
要确定吸管露在罐外部分a的长度范围,需先找到吸管在罐内的长度最值:当吸管竖直插入时,罐内长度最短,对应露在外面的a最长;当吸管斜放至底端接触罐底边缘时,罐内长度最长,对应露在外面的a最短。两种情况分别计算后即可得到a的取值范围。
【解析】
分两种情况计算:
1. 吸管竖直插入罐内时,罐内吸管长度等于圆柱的高12cm,
此时露在罐外的长度最大:$a_{max}=16-12=4\mathrm{cm}$;
2. 吸管斜放,底端刚好接触罐底边缘时,罐内吸管、底面半径、圆柱的高构成直角三角形,两条直角边长分别为5cm、12cm,
根据勾股定理,罐内吸管的最大长度为:$\sqrt{5^2+12^2}=\sqrt{25+144}=\sqrt{169}=13\mathrm{cm}$,
此时露在罐外的长度最小:$a_{min}=16-13=3\mathrm{cm}$。
因此a的取值范围是$3\ \mathrm{cm} ≤ a ≤ 4\ \mathrm{cm}$。
【答案】
B
【知识点】
勾股定理的应用,最值问题分析
【点评】
本题结合生活场景考查勾股定理的实际应用,解题的关键是通过空间想象确定罐内吸管长度的两种最值情况,能够锻炼学生的空间思维能力和知识应用能力。
【难度系数】
0.7