Đang tải... (xem toàn văn)
giáo án dạy thêm theo tuần, chủ đề lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm , giáo án soạn chi tiết, đã qua giảng dạy trực tiếp, bài tập theo sách KNTT, thày cô có thể sử dụng làm tài liệu dạy thêm của mình.
Ngày soạn 15/04/2023 TIẾT 51-54 SỰ BIẾN DẠNG ĐÀN HỒI-LỰC ĐÀN HỒI I MỤC TIÊU Kiến thức: - Củng cố kiến thức biến dạng vật rắn, lực đàn hồi Mức độ cần đạt: - Thông hiểu, nhận biết, vận dụng thấp, vận dụng cao II NỘI DUNG KIẾN THỨC: Kiến thức trọng tâm: Khối lượng riêng – Trọng lượng riêng 1.1 Khối lượng riêng + Định nghĩa: Khối lượng riêng chất khối lượng đơn vị thể tích chất + Kí hiệu: m V + Biểu thức tính: kg g 3 + Đơn vị: m , cm *Chú ý: Khối lượng riêng phụ thuộc vào chất nhiệt độ chất + Khối lượng riêng số chất lỏng khác Loại chất lỏng Mật ong Xăng Dầu hỏa Rượu Nước biển Theo nhiệt độ, ta có bảng khối lượng riêng nước cụ thể sau: Dầu ăn + Khối lượng riêng số chất rắn STT Chất rắn 10 11 Chì Sắt Nhơm Đá Gạo Sứ Bạc Vàng Kẽm Đồng Thiếc kg Khối lượng riêng ( m ) 11300 7800 2700 (Khoảng) 2600 (Khoảng) 1200 2300 10500 19031 6999 8900 7100 Khối lượng riêng kg 1360 m kg 700 m kg 800 m kg 790 m kg 1030 m kg 800 m + 1.2 Trọng lượng riêng (d) +Trọng lượng riêng chất xác lập trọng lượng đơn vị chức đơn vị thể tích (1 m ) chất + Biểu thức d P mg g V V Trong đó: d trọng lượng riêng ( N / m ) kg m V) khối lượng riêng ( m ) ( P trọng lượng (N) V thể tích.( m ) Áp lực áp suất 2.1 Áp lực r FN *Khái niệm: Lực ép vật tác dụng theo phương vng góc lên bề mặt tiếp xúc gọi áp lực *Độ lớn áp lực phụ thuộc vào trọng lượng vật nặng, không phụ thuộc diện tích tiếp xúc 2.2 Áp suất * Khái niệm: Áp suất độ lớn áp lực đơn vị diện tích bị ép F *Cơng thức xác định áp suất: p = S Trong p: áp suất; F áp lực tác dụng lên mặt bị ép có diện tích S *Đơn vị áp suất paxcan: 1Pa = N / m * Đo áp suất: dùng áp kế 2.3 Áp suất chất lỏng *Đặc điểm: - Tại điểm lòng chất lỏng, áp suất tác dụng theo phương có giá trị *Áp suất điểm lịng chất lỏng cách mặt thống chất lỏng độ cao h tính theo công thức: p = p + g h a Trong đó: + h độ sâu tính từ điểm tính áp suất đến mặt thống chất lỏng + ρ khối lượng riêng chất lỏng + g: gia tốc trọng trường + pa: áp suất khí * Áp suất chất lỏng tác dụng điểm cách mặt thoáng chất lỏng độ cao h: p = g h + h độ sâu tính từ điểm tính áp suất đến mặt thống chất lỏng + ρ khối lượng riêng chất lỏng + g: gia tốc trọng trường Chú ý: Trong chất lỏng đứng yên, áp suất điểm mặt phẳng nằm ngang (có độ sâu h) có độ lớn *Bình thơng bình có hai nhánh nối thơng đáy với + Trong bình thơng chứa chất lỏng đứng yên, mặt thoáng chất lỏng nhánh khác độ cao + Trong bình thơng chứa chất lỏng đứng yên, áp suất điểm mặt phẳng ngang * Một ứng dụng bình thơng truyền áp suất chất lỏng máy ép dùng chất lỏng + Khi tác dụng lực f lên pittông nhỏ có diện tích s, lực gây áp suất p = f/s lên chất lỏng + Áp suất chất lỏng truyền nguyên vẹn theo hướng tới pittơng lớn có diện tích S gây lực nâng F lên pittông + Công thức máy ép dùng chất lỏng: F/f=S/s Ví dụ minh họa ứng dụng bình thơng nhau: MÁY THỦY LỰC + Cấu tạo: gồm hai xi lanh (một to, nhỏ) nối thông với nhau, chứa đầy chất lỏng + Trong máy thủy lực, nhờ chất lỏng truyền nguyên vẹn độ tăng áp suất nên ta ln có: F S f s Trong đó: - f lực tác dụng lên pit-tơng có tiết diện s - F lực tác dụng lên pit-tơng có tiết diện S 2.4 Phương trình chất lưu đứng yên Δp = ρ.g.Δh = d.Δh + g gia tốc trọng trường; + Δp độ chênh lệch áp suất điểm có độ chênh lệch độ sâu h cột chất lỏng + ρ khối lượng riêng chất lỏng + d trọng lượng riêng chất lỏng,d = ρ.g * Chứng minh Xét hai điêm M, N p pa ghN Có N + pM ghM = pa + p pM g (hN hM ) g.h + Nên: p = N = Vận dụng kiến thức: Dạng BÀI TẬP CỦNG CỐ LÝ THUYẾT VÀ VẬN DỤNG CƠ BẢN 1.1 Phương pháp giải Khối lượng riêng – Trọng lượng riêng m kg + Khối lượng riêng: ρ = V ( m ) => khối lượng m = ρ.V (kg) + Trọng lượng riêng: d = ρ.g ( N / m ) => Trọng lượng P = d.V = ρ.V.g Chú ý: Cách xác định khối lượng riêng (trọng lượng riêng) chất + Thực đo trọng lượng vật lực kế + Xác định xác thể tích vật bình chia độ hay vật dụng tương đương + Dùng công thức tính tổng quát tính khối lượng riêng (trọng lượng riêng) vật Nếu vật đồng chất tinh khiết khối lượng (trọng lượng) riêng khối lượng (trọng lượng) riêng chất Áp suất – áp lực F + Công thức xác định quan hệ áp lực - áp suất: p = S F áp lực tác dụng lên mặt bị ép có diện tích S + Áp suất chất lỏng tác dụng điểm cách mặt thoáng chất lỏng độ cao h: p = ρ.g.h Với: h độ sâu tính từ điểm tính áp suất đến mặt thoáng chất lỏng ρ khối lượng riêng chất lỏng g: gia tốc trọng trường + Phương trình chất lưu xác định độ chênh lệch áp suất điểm chênh lệch độ sâu h ∆p = ρ.g.∆h Với: g gia tốc trọng trường; Δp độ chênh lệch áp suất điểm có độ chênh lệch độ sâu h cột chất lỏng ρ khối lượng riêng chất lỏng d trọng lượng riêng chất lỏng, d = ρ.g 1.2 Bài tập minh họa Bài a Một hộp sữa ông Thọ có khối lượng 397g có thề tích 320 cm Hãy tính khối lượng riêng sữa kg hộp theo đơn vị m b.1kg kem giặt VISO tích 900 cm Tính khối lượng riêng kem giặt VISO so sánh với khối lượng riêng nước Hướng dẫn giải: a)+ Ta có: 397g = 0,397kg 3 320 cm = 0,00032 m m 0,397 V 0, 00032 = 1240kg/ m3 + Khối lượng riêng sữa hộp b)Khối lượng riêng kem giặt VISO là: m 1111,1kg / m3 V 0, 0009 Bài 2: Mỗi hịn gạch hai lỗ có khối lượng 1,6kg Hịn gạch tích 1.200 cm Mồi lỗ tích 192 cm3 a.Tính khối lượng riêng gạch b Trọng lượng riêng gạch bàng bao nhiêu? Hướng dẫn giải: +Thế tích thực hịn gạch là: 3 V = 1200 – (192.2) = 816 ( cm ) = 0,0816 ( m ) kg + Khối lượng riêng gạch: = m/V = 1,6 / 0,0816 = 1960,8 ( cm ) N + Trọng lượng riêng gạch: d = g = 10.1960,8 = 19608 ( cm ) Bài 3: Một vật có khối lượng 5kg Tính áp lực vật lên sàn khi: a.Mặt sàn nằm ngang, b.Mặt sàn nghiêng góc 30 so với mặt phẳng ngang Hướng dẫn giải: Trọng lượng vật P= m.g = 5.10= 500N a mặt sàn nằm ngang trọng lực áp lực (P = FN ) = 500 N b mặt sàn nằm nghiêng áp lực F= P.cos = 500 = 250 N Bài Một người nặng 50kg đứng mặt đất nằm ngang Biết diện tích tiếp xúc bàn chân với đất 0,015 m Tính áp suất người tác dụng lên mặt đất khi: a Đứng chân b Đứng hai chân Hướng dẫn giải: F Người đứng mặt đất nằm ngang trọng lực áp lực (P = N ) F Áp lực người là: N = m.g a Khi đứng chân áp suất người lên mặt đất F 50.9,8 p = S = 0,015 = 32 667,67 (Pa) b Khi đứng hai chân S’= 2S 50.9,8 F p = S = 2.0, 015 =16 333,34 (Pa) Bài Một bình thơng có hai nhánh, khóa K để ngăn cách hai nhánh Nhánh lớn có tiết diện lớn gấp đơi nhánh nhỏ Người ta đổ nước vào nhánh lớn bình, chiều cao cột nước 45cm Mở khóa K a Tìm chiều cao cột nước hai nhánh sau Bỏ qua thể tích ống nối hai nhánh b.Tìm áp suất cột nước tác dụng lên điểm nằm sát đáy nhánh,cho khối lượng riêng nước 1000 kg m3 Hướng dẫn giải a Gọi diện tích tiết diện ống nhỏ S, diện tích tiết diện ống lớn 2S Sau mở khóa T, cột nước hai nhánh có chiểu cao h - Do thể tích nước bình thơng khơng đổi nên thể tích nước nhánh lớn lúc ban đầu với tổng thể tích nước hai nhánh lúc sau - Ta có: 2S.45 = S.h + 2S.h ⇒ h = 30 (cm) b Áp suất cột nước tác dụng lên điểm nằm sát đáy nhánh tính cơng thức: p = g.h =1000.10.0,3 = 3000(Pa) 1.3 Bài tập vận dụng Bài 1: Hãy tính 3 a.Khối lượng dầm sắt tích 40 dm Biết s 7800 kg/ m b Trọng lượng khối đá Biết khối đá tích 0,5 m d = 2600 kg/ m Bài a Khối lượng riêng chì vào khoảng 11300 kg/ m Do đó, lít chì có khối lượng khoảng bao nhiêu? b Biết khối lượng riêng xăng 700 kg/ m Một can nhựa có khối lượng kg đựng 20 lít xăng có trọng lượng ? c.Khi sử dụng lực kế để đo trọng lượng vật, kim lực kế 5,4N Khi khối lượng vật nặng ? Bài a.Đặt vật A lên đĩa cân bên trái cân Robecvan đặt cân lên đĩa cân bên phải muốn cân thăng ta phải đặt cân 1kg, cân 0,2 kg, cân 100g cân 20g Tìm khối lượng vật A? 3 b.Sau đó, thả vật A khơng thấm nước vào bình tích 700 cm chứa 500 cm thấy nước dâng lên tràn 100 cm Tính thể tích vật A? Tính khối lượng riêng vật A? Bài Một khối sắt đặc hình hộp chữ nhật, có kích thước cạnh tương ứng 50 cm x 30cm x 15cm Đặt sàn nằm ngang a Tính áp lực khối sắt tác dụng lên sàn b Tính áp suất khối sắt gây lên mặt sàn đặt nằm ngang c Hỏi người ta phải đặt khối sắt để áp suất gây lên mặt sàn 39 000 Pa.Biết khối lượng riêng sắt 7800 kg/ m Bài Cho trọng lượng riêng nước biển 10300 (N/ m ) Tính độ chênh lệch áp suất nước biển điểm thuộc: a mặt phẳng nằm ngang cách 1m b mặt phẳng nằm ngang cách 50 cm c mặt nước biển độ sâu 70m Bài a Tính áp suất ngón tay gây ấn lên kim, sức ép 3N diện tích mũi kim 0,0003 cm b Nếu lực ép tăng lên 1,5 lần áp suất ngón tay gây có độ lớn bao nhiêu? Bài Một người thợ lặn mặc áo lặn chịu áp suất tối đa 10 (Pa) Biết trọng lượng riêng nước 10000 (N/ m ) a Hỏi người thợ lặn sâu mét? b Tính áp lực nước tác dụng lên cửa kính quan sát áo lặn có diện tích 200 cm lặn sâu 25m Bài Một khối hình lập phương có cạnh 0,30 m, chìm 3/4 nước Biết khối lượng riêng nước 000 kg/ m a Tính áp suất nước tác dụng lên mặt khối lập phương b Xác định lực gây áp suất Bài Một nhà gạch có khối lượng 120 Mặt đất nơi cất nhà chịu áp suất tối đa 10 (Pa) a Áp lực nhà lên mặt đất bao nhiêu? b Tính diện tích tối thiểu móng nhà Bài 10 Một bình có lỗ nhỏ A thành bên đáy pit tông Người ta đổ nước đến điểm B Có tia nước phun từA a Khi mực nước hạ dần từ B đến điểm A hình dạng tia nước thay đổi nào? b Người ta kéo pit tông lên cao đoạn (chưa đến điểm A) lại đổ nước điểm B Tia nước phun từ A có thay đổi khơng? Vì sao? Hướng dẫn giải Bài 3 a.V = 40 dm = 0,04 m m s m V s s V Ta có = 7800.0,04 = 312 kg b Trọng lượng P = m.g = ρđ V g = 2600.0,5.10 = 13000N Bài m c Vc a Áp dụng cơng thức, ta có c = 11300.0,002 = 22,6 kg P mx g x Vx g b x = 700.0,02.10 = 140N Pc mc g = 2.10 = 20N P = 160 N F c P = lk = 5,4N => m = 0,54kg Bài a Khi cân thăng trọng lượng vật A tổng trọng lượng cân đặt phía phải PA Pi mA mi = 2.1 + 1.0,2 + 0,1 + 0,02 = 2,34 kg V 300cm3 b Thể tích nước tăng thêm trần ngồi thể tích vật A => A m 2,34 m V A A 7800(kg / m3 ) 4 V A = 3.10 mà Bài 4 Thể tích khối sắt là: V = 50.35.15 = 22500 c m = 225 10 m 4 Trọng lượng khối sắt là: P = 10.D.V = 10.7800.225 10 = 1755 N a Áp lực khối sắt tác dụng lên sàn ngang trọng lượng => b Áp suất khối sắt tác dụng lên sàn đặt nằm ngang 2 S Diện tích mặt bị ép là: o = 50.30 = 1500 cm = 0,15 m F 1755 => p = S0 = 0,15 = 11700(Pa) c Diện tích bị ép là: p FN = P= 1755 N F 1755 0, 045m S 39000 2 Khi đặt đứng khối sắt diện tích mặt bị ép: Sđ = 30.15 = 450 cm = 0,045 m Ta thấy S = Sđ Vậy người ta phải đặt đứng khối sắt để áp suất gây lên mặt sàn 3900 (Pa) Bài Độ chênh lệch áp suất chất lỏng hai điểm cách khoảng h là: Δp = ρ.g.Δh a Δp1 = ρ.g.Δh1 = 10300.1= 10300 (Pa) b Δp2 = ρ.g.Δh2 = 10300.0,5= 6500 (Pa) c Δp = ρ.g.Δh3 = 10300.70= 721000 (Pa) Bài F a áp suất ngón tay gây ấn lên kim p = S0 = 10000 (Pa) o b.Nếu lực ép tăng 1,5 lần p’ = 1,5p0 (do p tỉ lệ thuận với F) Bài p h 30m d a Áp suất nước tác dụng độ sâu h là: p = d.h => = 30m F p S => F = p.S = 5000N b.Từ công thức tính áp suất Bài a Do khối lập phương chìm 3/4 nước nên h = 0,3.3/4= 0,225 m Áp suất nước tác dụng lên mặt khối lập phương là: p = ρ.g.h = 000.10.0,225 = 2250 (Pa) b Lực gây áp suất lực đẩy Ác-si-mét có phương thẳng đứng,chiều: từ lên trên, độ lớn: FA = ρ.g.V Thể tích khối lập phương bị nước chiếm chỗ là: V = chiều dài.chiều rộng.chiều cao = 0,3.0,3.0,225= 0,02025 ( m ) F g V => A = 1000.10.0,02025 = 202,5 (N) Bài + Áp lực nhà nên mặt đất F= P=M.g = 120 000.10 = 200 000 N F F 12.105 S 12m S p 10 + Áp dụng cơng thức p = Bài 10 a) Hình dạng tia nước phụ thuộc vào áp suất mà nước tác dụng vào thành bình điểmA Áp suất lớn tia nước vọt xa bình.Mực nước hạ dần từ miệng bình tới điểm A áp suất áp dụng lên điểm A giảm dần Vì tia nước dịch dần phía bình nước mực nước gần sát điểm A, áp suất nhỏ, không tạo tia nước, nước chạy dọc theo thành bình xuống đáy bình b) Khi đẩy pittơng lên cao, đáy bình nâng cao đến gần điểm A, khoảng cách từ A đến điểm B không thay đổi, áp suất mà nước tác dụng vào A khơng thay đổi Do tia nước từ lỗ A trường hợp Dạng 2: BÀI TẬP VỀ KHỐI LƯỢNG RIÊNG SỰ CÂN BẰNG CỦA VẬT, HỆ VẬT TRONG CHẤT LỎNG 2.1 Phương pháp giải: 1.Sự cân vật hệ vật chất lỏng Lực đẩy Archimedes Áp dụng công thức Archimedes theo trường hợp cụ thể để giải vấn đề toán FA = d.V = d.S.h Với:FA: Lực đẩy Archimedes (N) d: Trọng lượng riêng lượng chất lỏng (khí) chiếm chỗ ( N / m ) S: Tiết diện vật ( m ) h: Chiều cao vật (m) + Bước 1: Sử dụng định luật II Newton lực tác dụng lên vật nằm cân vị trí + Bước 2: Áp dụng cơng thức tính lực Archimedes FA d V để xác định đại lượng cần tìm theo đề Cân vật hệ vật hai hay nhiều chất lỏng khơng hịa tan + Bước 1: Sử dụng định luật Newton lực tác dụng lên vật nằm cân vị trí uu r uur uuu r uuur uuur uuur r F1 F2 FA1 FA FA3 FAn + Bước 2: Áp dụng cơng thức tính lực Archimedes FA d V cho lực Archimedes nhiều lớp chất lỏng để xác định đại lượng cần tìm theo đề 2.2 Bài tập minh họa: Bài 1: Thả vật không thấm nước vào nước thể tích bị chìm Biết vật có dạng hình lập phương chiều cao cạnh 20cm a Hỏi thả vào dầu phần vật bị chìm? Biết khối lượng riêng nước 1000 kg/m3 dầu 800 kg / m b Trọng lượng vật bao nhiêu? Giải: a Khi thả vật vào nước: P FAn d n Vc Vv g. n (1) Khi thả vào dầu: P = P FAd g. d V (2) Từ (1) (2), ta có: 3.g. n V Vv Vv 5.g. d 3 b Thể tích vật: Vv = 10 m Từ (1), ta có P = 48 N Bài 2: Hai cầu đặc tích V = 100 c m , nối với sợi dây nhẹ khơng co giãn thả nước (hình vẽ) Khối lượng cầu bên gấp lần khối lượng cầu bên Khi cân thể tích cầu bên bị ngập nước Hãy tính: a Khối lượng riêng cầu? kg b Lực căng sợi dây? (Biết KLR nước = 1000 ( m ) Giải: Xác định lực tác dụng vào cầu P F Quả cầu 1: Trọng lực , lực đẩy Archimedes A1 , lực căng dây T P F Quả cầu 2: Trọng lực , lực đẩy Archimedes A , lực căng dây T V V2 V P2 P1 D D1 a ; => Trọng lực lực đẩy Archimedes: P1 P2 FA1 FA 3D => 3D D1 10 = 300 ( kg / m ) Từ => D D1 => = 1200 ( kg / m ) F P T b Quả cầu 1: A1 F P2 T Quả cầu 2: A FA g.V D F FA1 A2 P2 P1 F T A = 0,2 N => D1 D2 3 V = 8200 N / m , thể tích = 100 cm mặt bình d nước Người ta rót dầu vào phủ kín hoàn toàn cầu Trọng lượng riêng dầu = 7000 N / m d nước = 10000 N / m a Tính thể tích phần cầu ngập nước đổ dầu b Nếu tiếp tục rót thêm dầu vào thể tích phần ngập nước cầu thay đổi nào? Giải: V ,V , V a Gọi thể tích cầu, thể tích cầu ngập dầu thể tích phần cầu ngập nước Ta có V1 V2 V3 (1) Quả cầu cân nước dầu nên ta có: V1.d1 V2 d V3 d3 (2) Từ (1) (2) suy ra: V1.d1 (V1 V3 ).d V3 d3 V1.d V3 (d3 d ) Bài 3: Một cầu có trọng lượng riêng => d1 V3 (d3 d ) V1.d1 V1 d V1.( d1 d ) d3 d = 40 cm3 => V (d d ) V3 1 V d3 d b Từ biểu thức ta thấy thể tích phần cầu ngập nước ( ) phụ thuộc vào V3 V1 , d1 , d , d3 không phụ thuộc vào độ sâu cầu dầu, lượng dầu đổ thêm vào Do tiếp tục đổ thêm dầu vào phần cầu ngập nước không thay đổi 2.3 Bài tập vận dụng Bài 1: Có vật kim loại khí treo vât vào lực kế nhúng chìm vào bình tràn đựng nước lực kế 8,5N dồng thịi lượng nước tràn ngồi tích 0,5 lít Biết trọng lượng riêng nước 10000 N / m a.Hỏi vât có khối lượng bao nhiêu? b.Tìm trọng lượng riêng vật Bài 2: Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện S = 40 cm cao h = 10 cm có khối lượng m = 160g a Thả khối gỗ vào nước Tìm chiều cao phần gỗ mặt nước b Bây khối gỗ kht lỗ hình trụ có tiết diện cm2 độ sâu h lấp đầy chì có khối lượng riêng D2 = 11300 kg / m Khi thả vào nước người ta thấy mực nước với mặt khối gỗ Tìm độ sâu h khối gỗ Bài 3: Một khối gỗ hình lập phương, cạnh a = cm nước a Tìm khối lượng riêng gỗ, biết khối lượng riêng nước 100 kg / m gỗ chìm nước cm D b Tìm chiều cao lớp dầu có khối lượng riêng = 600 kg / m đổ lên mặt nước cho ngập hoàn toàn gỗ Bài 4: Một khối gỗ hình lập phương có cạnh a = 20 cm thả nước Thấy phần gỗ nước có độ dài cm a Tính khối lượng riêng gỗ? b Nối khối gỗ với cầu sắt đặc có khối lượng riêng 7800 kg / m với sợi dây mảnh không co giãn để khối gỗ chìm hồn tồn nước cầu sắt phải có khối lượng bao nhiêu? Bài 5: Một vật hình lập phương, có chiều dài cạnh 20 cm thả nước Trọng lượng riêng nước 10000 N / m vật nước cm a Tìm khối lượng riêng khối lượng vật b Nếu ta đổ dầu có trọng lượng riêng 8000 N / m cho ngập hồn tồn phần thể tích vật chìm nước dầu bao nhiêu? Bài 6: Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có cạnh 20 x 20 x 15 cm Người ta khoét lỗ trịn tích để đặt vào viên bi sắt tích lỗ khoét thả khối gỗ vào nước 3 vừa ngập hồn tồn Biết khối lượng riêng nước 1000 kg / m ; sắt 78000 kg / m ; gỗ: 800 kg / m Bài 7: Một bể hình hộp chữ nhật, lịng có chiều dài 1,2 m, rộng 0,5 m cao m Người ta bị vào khối gỗ hình lập phương có chiều dài cạnh 20 cm Hỏi người ta phải đổ vào bể lượng nước để khối gỗ bắt đầu Biết KLR nước gỗ 1000 kg / m 600 kg / m Bài 8: Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có kích thước 30 x 20 x 15 cm Khi thả nằm khối gỗ vào bình đựng nước có tiết diện đáy hình trịn bán kính 18 cm mực nước bình dâng thêm đoạn cm Biết trọng lượng riêng nước 10000 N / m a Tính phần chìm khối gỗ nước b Tính khối lượng riêng gỗ c Muốn khối gỗ chìm hồn tồn nước phải đặt thêm cân lên có khối lượng bao nhiêu? Bài 9: Thả thẳng đứng gỗ hình trụ trịn, đường kính đáy 10 cm vào bình hình trụ trịn chứa nước thấy phần chìm gỗ nước h = 20 cm Biết đường kính đáy bình 3 20 cm, khối lượng riêng gỗ nước 800 kg / m 1000 kg / m Bài 10: Một bình hình trụ tiết diện So chứa nước độ cao H = 20 cm Người ta thả vào bình đồng chất, tiết diện cho thẳng đứng bình mực nước tăng thêm đoạn ∆h = cm a Nếu nhúng chìm nước hồn tồn mực nước dâng thêm so với đáy Biết 3 KLR 800 kg / m nước 1000 kg / m b Tìm lực tác dụng vào để chìm hồn tồn nước Biết thể tích 50 cm Bài 11: Một cục nước đá tích V = 360 cm mặt nước a Tính thể tích phần cục nước đá ló khỏi mặt nước biết KLR nước đá 920 kg / m nước 000 kg / m b So sánh thể tích cục nước đá phần thể tích cục nước đá tan hồn tồn Bài 12: Một khối gỗ hình hộp chữ nhật, tiết diện đáy 200 cm 2, cao h = 50 cm thả hồ nước cho khối gỗ thẳng đứng Tính cơng thực để nhấn chìm khối gỗ đến đáy hồ Biết nước hồ sâu d d 1m n = 10000 N / m , g = 8000 N / m Bài 13: Hai cầu đặc đồng nhơm có khối lượng m treo vào đĩa cân đòn Khi nhúng ngập cầu đồng vào nước, cân mắt thăng Để cân thăng trở lại, ta phải đặt m thêm cân có khối lượng = 50g vào đĩa cân có cầu đồng a Nếu nhúng ngập cầu nhôm vào nước khối lượng cân m cần phải đặt vào đĩa cân có cầu nhơm để cân thăng trở lại b Nếu nhúng cầu vào dầu có KLR 800 kg / m phải đặt thêm cân có khối lượng m p pB A nên d1.h1 d h d h d3 h d1h1 d h2 d h d h2 10000.0,8 8000.0, h 1 d3 136000 0,035m h Bài Ba ống giống thông đáy chứa nước chưa đầy Đổ vào bên nhánh trái cột dầu cao = h 20cm đổ vào ống bên phải cột dầu cao = 25cm Hỏi mực nước ống dâng lên bao nhiêu? 3 d d Cho biết trọng lượng riêng nước = 10000 N / m , dầu = 8000 N / m Giải: Ta có hình vẽ: p h d H1.d Từ hình vẽ ta có A 1 pB h2 d1 H d PC h3 d1 d2 p pC h d H1.d h3 d1 d1 (1) Do A nên 1 ⟹ d h2 h3 H p pC h d H d h3 d1 d1 (2) Vì B nên ⟹ V h h h 3h Ta có H 2O không đổi nên (3) d2 d2 h3 H1 h3 H h3 3h d d 1 Ta có: h1 h3 H1 ⟺ 3h3 3h ( H1 H ) d2 d1 3h3 3h ( H1 H ) d2 d1 Nước ống dâng lên 3 H H d d Thay số với = 20cm = 0,2m, = 25cm = 0,25m, = 10000 N / m = 8000 N / m ta có: 8000 h3 h (0, 0, 25) 3.10000 = 0,12m = 12cm Bài Một bình thơng có chứa nước Hai nhánh bình có kích thước Đổ vào nhánh bình lượng dầu có chiều cao 18 cm Biết trọng lượng riêng dầu 8000 N / m , trọng lượng riêng nước 10 000 N / m Hãy tính độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh bình ? Giải: + Gọi h độ cao chênh lệch mực chất lỏng nhánh bình + Gọi A B hai điểm có độ cao so với đáy bình nằm hai nhánh + Ta có: áp suất A B cột chất lỏng gây nhau: p A pB d 0,18 d n (0,18 h) ⟺ d ⟺ 8000 0,18 = 10000 (0,18 - h) ⟺ 1440 = 1800 - 10000.h ⟺10000.h = 360 ⟺ h = 0,036 (m) = 3,6 ( cm) Vậy: Độ cao chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh là: 3,6 cm Bài Một bình thơng hình chữ U tiết diện S = cm chứa nước có trọng lượng riêng = 10000 N / m đến nửa chiều cao nhánh a Người ta đổ vào nhánh trái lượng dầu có trọng lượng riêng d = 8000 N / m cho độ chênh lệch hai mực chất lỏng hai nhánh chênh lệch đoạn 10 cm Tìm khối lượng dầu rót vào? b Nếu rót thêm vào nhánh trái chất lỏng có trọng lượng riêng d với chiều cao 5cm mực chất lỏng d nhánh trái ngang miệng ống Tìm chiều dài nhánh chữ U trọng lượng riêng Biết mực chất lỏng nhánh phải với mặt phân cách dầu chất lỏng đổ vào? Giải: d d a Do o nên mực chất lỏng nhánh trái cao nhánh phải p A po d h1 pB po h2 Áp suất điểm A điểm B nên: pA pB d h1 d o h2 (1) Mặt khác theo đề Câu ta có: h1 h2 h1 (2) Từ (1) (2): 10000 h1 h1 10 d 10000 8000 = 50(cm) Với m lượng dầu rót vào, ta có m.g d V d S h1 d h1.S ⟹ m = g = 0,24kg b Gọi ℓ chiều cao nhánh chữ U Do ban đầu nhánh chứa nước có chiều cao 1/2 sau đổ thêm chất lỏng mực nước nhánh phải ngang mặt phân cách dầu chất lỏng đổ vào nghĩa cách miệng ống đoạn h2, bỏ qua thể tích nước ống nằm ngang phần nước nhánh bên trái cịn h2 Ta có: H1 2h2 l ⟹ ℓ = 50 +2.5 =60 cm p d h1 d1.h2 po Áp suất A: A p d o h1 po Áp suất B: B (d d ) d1 o h1 p A pB h Vì nên ta có = 20000 ( N / m ) 3.3 Bài tập vận dụng Bài Trọng lượng riêng nước 10000 N / m a Hỏi người thợ lặn sâu mét? b Tính áp lực nước tác dụng lên cửa kính quan sát áo lặn có diện tích 200 cm lặn sâu 25m Bài Một bình thơng chứa nước biển người ta đổ thêm xăng vào nhánh Mặt thoáng hai nhánh chênh lệch 18mm Tính độ cao cột xăng, cho biết trọng lượng riêng nước biển 3 10 300 N / m , xăng 7000 N / m Bài Một người 60kg cao 1,6 m có diện tích thể trung bình 1,6 m tính áp lực khí tác dụng lên người điều kiện tiêu chuẩn Biết trọng lượng riêng thủy ngân 136000 N / m3 Tại người ta chịu đựng áp lực lớn mà không cảm thấy tác dụng áp lực này? Bài Một tàu ngầm di chuyển biển Áp kế đặt vỏ tàu áp suất 2000000(Pa) Một lúc sau áp kế 500000 (Pa) Tàu lên hay lặn xuống? Vì khẳng định vậy? Bài Một ống hình trụ có chiều dài h = 0,8 cm nhúng thẳng đứng nước Bên ống chứa đầy dầu đáy ống dốc ngược lên Tính áp suất điểm A mặt đáy ống biết miệng ống cách mặt nước H = 2,7 m áp suất khí 100000 (Pa) Trọng lượng riêng dầu 8000 N / m Bài Người ta thả áp kế xuống đáy biển Ở vị trí A áp kế 0,85.10 Pa Khi xuống đến đáy áp kế 2,4.106 Pa Tính độ sâu vị trí A độ sâu đáy biển Cho biết trọng lượng riêng nước biển 10300 N / m Bài Một cốc hình trụ, chứa lượng nước thủy ngân khối lượng Độ cao tổng cộng chất lỏng cốc H = 146 cm Tính áp suất chất lỏng lên đáy cốc, biết khối lượng riêng kg kg 3 D1 D nước = 1000 m thủy ngân = 13600 m H Bài Ba ống giống thông đáy, chưa đầy Đổ vào cột bên trái cột dầu cao = 20cm đổ vào ống bên phải cốt dầu cao 10cm Hỏi mực chất lỏng ống dâng cao lên bao nhiêu? Biết 3 d d trọng lượng riêng nước dầu là: = 10000 N / m ; = 8000 N / m Bài Hai nhánh bình thơng chứa chất lỏng có tiết diện S Trên nhánh có pitton có khối lượng không đáng kể Người ta đặt cân có trọng lượng P lên pitton (Giả sử khơng làm chất lỏng tràn ngồi) Tính độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh hệ đạt tới trạng thái cân học? Bài 10 Chiều cao tính từ đáy tới miệng ống nhỏ 140cm Cho biết trọng lượng riêng thủy 3 ngân 136000 N / m nước 10000 N / m a Người ta đổ thủy ngân vào ống cho mặt thủy ngân cách miệng ống 25cm, tính áp suất thủy ngân tác dụng lên đáy ống lên điểm A cách miệng ống 100cm b Để tạo áp suất đáy ống Câu a, đổ nước vào ống không ? Đổ đến mức nào? Bài 11 Một cốc hình trụ, chứa lượng nước thủy ngân khối lượng Độ cao tổng cộng chất lỏng cốc H = 150cm Tính áp suất chất lỏng lên đáy cốc, biết khối lượng riêng nước kg kg 3 D1 D = 1000 m thủy ngân = 13600 m 2 Bài 12 Bình A hình trụ tiết diện cm chứa nước đến độ cao 24cm Bình hình trụ B có tiết diện 12 cm chứa nước đến độ cao 50cm Người ta nối chúng thông với đáy ống dẫn nhỏ có dung tích khơng đáng kể, tìm độ cao cột nước bình Coi đáy hai bình ngang Bài 13 Một khối nhơm hình lập phương cạnh 20 cm chậu thủy ngân Người ta đổ mặt thủy ngân lớp dầu hỏa cho dầu ngập ngang mặt khối lập phương kg kg 3 a Tìm chiều cao lớp thủy ngân biết khối lượng riêng nhôm 2700 m , thủy ngân 13600 m , kg dầu 800 m b Tính áp suất mặt khối lập phương Bài 14 Trong máy ép dùng chất lỏng, lần pít tơng nhỏ xuống đoạn h = 0,2m pít tơng lớn nâng lên đoạn H = 0,01m Tính lực nén vật lên pít tơng lớn tác dụng vào pít tơng nhỏ lực f = 500N Bài 15 Một bình thơng chứa nước biển Người ta đổ thêm xăng vào nhánh Hai mặt thoáng hai nhánh chênh lệch 18 mm Tính độ cao cột xăng Cho biết trọng lượng riêng nước biển 3 10300 N / m xăng 7000 N / m Bài 16: Một cốc hình trụ có đáy dày 1cm thành mỏng Nếu thả cốc vào bình nước lớn cốc thẳng đứng chìm cm nước Nếu đổ vào cốc chất lỏng chưa xác định có độ cao cm cốc chìm nước cm Hỏi phải đổ thêm vào cốc lượng chất lỏng nói có độ cao để mực chất lỏng cốc cốc 3.4 Hướng dẫn giải: Bài 1: p a Áp dụng công thức: P = d.h => h = d F b P = d.h; P = S => F = P.S ĐS: a 30m b 000N Bài 2: p pB d h d h2 Ta có: A => 1 h h h Mà: d h d ( h1 h) => 1 d h h1 d d1 = 5,6 cm => Bài 3: - Ở điều kiện tiêu chuẩn áp suất khí 76 cmHg p = d.h = 136 000 0,76 = 103 360 Pa Ta có F P = S => F = P.S = 165 376 (N) - Người ta chịu đựng khơng cảm thấy tác dụng áp lực bên thể có khơng khí nên áp lực tác dụng từ bên bên cân Bài 4: - Số áp kế giảm tức áp suất tác dụng lên vỏ tàu ngầm giảm Áp suất tác dụng lên vỏ tàu phụ thuộc vào trọng lượng riêng nước biển chiều cao cột nước phía tàu ngầm - Áp suất giảm suy chiều cao cột nước phía tàu ngầm giảm tức tàu ngầm lên Bài 5: Áp suất điểm B: - Áp suất áp suất khí + áp suất cột nước: pB po d o H (1) - Áp suất cột dầu cao h tác dụng xuống: pB p A d h (2) Từ (1) (2) ta có: po d o H p A d h p po d o H d h => A = 120600 N / m Bài 6: p - Áp dụng công thức: p = d.h => h = d 0,85.106 p d = 10300 = 82,5 (m) - Độ sâu điểm A là: 2, 4.106 p hdb d = 10300 = 233 (m) - Độ sâu đáy biển là: Đáp số: 82,5m; 233m Bài 7: h h - Gọi độ cao cột nước; độ cao cột thủy ngân S diện tích đáy bình h h - Ta có: H = (1) m V D - Khối lượng nước là: 1 V h S m1 h1.S D1 mà 1 m V2 D2 - Khối lượng thủy ngân là: V h2 S m2 h2 S D2 mà - Do vật có khối lượng nên ta có: h1.S D1 h2 S D2 hA => h1.D1 h2 D2 h1 D2 h2 D1 = 13,6 - Vậy chiều cao cột nước gấp 13,6 lần chiều cao cột thủy ngân - Chiều cao cột nước là: 13,6.146: (13,6 +1) = 136 (cm) - Áp suất thủy ngân nước lên đáy bình là: p p1 p2 = 10000.1,36 + 136000.0,1 = 27200 (Pa) Đáp số: 27200 (Pa) Bài 8: Sau đổ dầu vào nhánh trái nhánh phải, mực nước ba nhánh cách đáy là: h1 , h2 , h3 Áp suất ba điểm A, B, C nên ta có: p A pC h1.d h3 d1 (1) pB pC h2 d2 h2 d1 h3 d1 (2) h h h 3h Mặt khác, thể tích nước khơng đổi nên ta có: (3) d h h3 h (h1 h2 ) 3d1 Từ (1) (2) (3): = 8cm Bài 9: Khối lượng riêng chất lỏng ρ h h Gọi chiều cao cột chất lỏng nhánh khơng có pitton, chiều cao cột chất lỏng nhánh có pitton h h2 Dễ thấy Áp suất tác dụng lên điểm chất lỏng đáy chung nhánh gồm Áp suất gây nhánh khơng có pitton: p1 g.D.h1 Áp suất gây nhánh có pitton: P p2 g.D.h2 S P g D.h1 g.D.h2 p1 p2 S Khi chất lỏng cân nên P h1 h2 g D.S Độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh là: Bài 10: a Độ sâu đáy ống so với mặt thoáng thủy ngân h5 h h1 = 140 -25 = 115 (cm) = 1,15(m) Vậy áp suất thủy ngân tác dụng lên đáy ống pd h5 d = 1,15.136000 = 156400(Pa) Độ sâu điểm A so với mặt thoáng thủy ngân h6 h5 (h h3 ) = 115 - 140 + 100 = 75 (cm) = 0,75(m) Vậy áp suất thủy ngân tác dụng lên điểm A p A h6 d = 0,75 136000 = 102000(Pa) b Khi thay thủy ngân nước, muốn có áp suất đáy áp suất tính câu a độ cao cột h nước phải thỏa mãn pd d n h4 h4 pd 156400 d n 10000 15,64(m) h h Vì ( 15,64 >1,4) nên thực yêu cầu đề câu nêu Bài 11: h h Gọi độ cao cột nước; độ cao cột thủy ngân S diện tích đáy bình H h1 h2 Ta có (1) m V D V h S Khối lượng nước là: 1 mà 1 m h S D1 Nên 1 m V2 D2 V h2 S Khối lượng thủy ngân là: mà m h2 S D2 Nên h S D1 h2 S D2 Do vật có khối lượng nên ta có: (2) Áp suất thủy ngân nước lên đáy bình p1 p2 m1.g m2 g g.S h1.D1 g.S h2 D2 g.S (h1.D1 h2 D2 ) g.(h1.D1 h2 D2 ) S S S S P= (3) h S D1 h2 S D2 Từ (2) h D h2 D2 1 D1 h2 D h1 H D2 H D1 h2 D1 D2 D1 D2 Thay h1 vào (3) ta được: D H D2 D2 H D1 2.D1.D2 H g. g D D2 D1 D2 D1 D2 p= = 27945,2 (Pa) Bài 12: h1 Khi nối bình ống có dung tích khơng đáng kể nước từ bình B chảy sang bình A Thể tích nước chảy từ bình B sang bình A VB (h2 h).S2 Thể tích nước bình A nhận từ bình B VA (h h1 ).S1 V VB Mà A nên ta có (h2 h).S2 (h h1 ).S1 h1.S1 h2 S Biến đổi ta h = S1 S = 39,6 cm Vậy độ cao cột nước ống lúc cân 39,6(cm) Bài 13: D a Gọi khối lượng riêng nhôm D, thủy ngân Trọng lượng riêng nhôm, thủy ngân, dầu d , d1 , d kg 3 D = 2700 m => d = 27000 N / m kg 3 D1 d = 13600 m => = 136000 N / m kg 3 D2 d = 800 m => = 8000 N / m Gọi x chiều cao khối nhôm nhập thủy ngân Vậy 0,2 – x: chiều cao khối nhôm ngập dầu V1 = 0,2.0,2.x = 0,04.x V2 = 0,2.0,2.(0,2 – x) = 0,04.(0,2 – x) Lực thủy ngân đẩy khối nhôm: F1 d1.V1 0, 04.d1.x Lực đẩy dầu đẩy khối nhôm: F2 d V2 0, 04.(0, x)d Lực đẩy thủy ngân dầu lên khối nhôm: F F1 F2 0, 04.d1.x 0, 04.(0, x) d Trọng lượng khối nhôm: P = d.V = 0,008.d Khối nhôm dầu thủy ngân trọng lượng phải lực đẩy thủy ngân dầu tức là: 0,008.d 0,04.d1.x 0, 04.(0, x) d2 0, 2.(d d ) => x = d1 d = 0,03 m => Chiều dày lớp dầu là: 0,2 – 0,03 = 0,17 m = 17 cm b Áp suất mặt khối lập phương áp suất gây cột thủy ngân cao 0,03 m cột dầu cao 17 cm Vậy áp suất mặt khối lập phương là: 0, 03.d1 0,17.d p= = 5440 (Pa) Bài 14: Gọi s S diện tích pít tơng nhỏ Xem chất lỏng khơng chịu nẽ thể tích chất lỏng chuyển s H Từ xi lanh nhỏ sang xi lanh lớn là: V = h.s = H.S => S h f s H f h F H = 10000 (N) Do áp suất truyền nguyên vẹn nên ta có: p = F S h Bài 15: d h = 18 mm, d1 = 7000 N / m , = 10300 N / m Xét hai điểm A, B hai nhánh nằm mặt phẳng ngang trùng với mặt phân cách xăng nước biển p pB - Ta có: A p d1.h1 pB d h2 - Mà A ; d h d2 h2 ⇒ 1 h2 h1 h ⇒ ⇒ d1.h1 d (h1 h) (d d1 ).h1 d h h1 => Bài 16: d h 10300.18 d d1 10300 7000 ≈ 56 mm Gọi diện tích đáy cốc S Khối lượng riêng cốc D riêng chất lỏng đổ vào cốc , thể tích cốc V P g Do V Trọng lượng cốc Do , khối lượng riêng nước D1 , khối lượng F g D1.S h1 Khi thả cốc xuống nước, lực đẩy Archimedes tác dụng lên cốc là: A Với h1 phần cốc chìm nước g.D1.S h1 g.Do V => D S h Do V => 1 (1) h h Khi đổ vào cốc chất lỏng có độ cao phần cốc chìm nước Trọng lượng cốc chất lỏng là: P2 g Do V g D2 S h2 Lực đẩy Archimedes là: FA2 g.D1.S h3 Cốc đứng cân nên: g.Do V g.D2 S h2 g.D1 S h3 Kết hợp với (1) ta được: D1.h1 D2 h2 D1.h3 h h D2 D1 h2 => (2) h Gọi chiều cao lượng chất lỏng cần đổ vào cốc cho mực chất lỏng cốc cốc ngang Trọng lượng cốc chất lỏng là: P3 g Do V g.D2 S h4 Lực Archimedes tác dụng lên cốc chất lỏng là: FA2 g.D1.S (h4 h ') (Với h’ bề dày đáy cốc) Cốc cân nên: g.Do V g.D2 S h4 g D1.S (h4 h ') => => => D1.h1 D2 h4 D1.(h4 h ') h1 h3 h1 h4 h4 h ' h2 h4 h1.h4 h '.h2 h1 h2 h3 h h = cm; = cm; = cm h’ = 1cm vào h Tính = cm III BÀI TẬP BỔ SUNG Bài 1: Hãy cho biết trọng lượng tương ứng vật sau: a Một túi kẹo có khối lượng 150 g b Một hộp sữa có khối lượng 700 g c Một túi đường có khối lượng kg Bài 2: Hãy chọn phương án xác định khối lượng cột sắt Ấn Độ: a Cưa cột sắt thành nhiều đoạn nhỏ, đem cân đoạn b Tìm cách đo thể tích cột, xem mét khối? Biết khối lượng 1m sắt nguyên chất ta tính khối lượng cột Thay h1 Bài 3: Hãy tìm cách xác định trọng lượng riêng chất làm cân Dụng cụ gồm có: + Một cân 200g mà ta cần đo trọng lượng riêng chất làm nó, có sợi chi buộc vào cân + Một bình chia độ có GHĐ 250 m , miệng rộng đế cho lọt cân vào bình Bình chứa khống 100 m nước + Một lực kế có GHĐ 2,5N kg Bài 4: Hòa tan 50g muối ăn vào 0,05l nước Biết khối lượng riêng nước 1000 m Hãy xác định khối lượng riêng nước muối Bài 5: Biết lít cát có khối lượng 7,5 kg a Tính thể tích 7,5 cát? b Tính trọng lượng đống cát tích 1,5 m Bài 6: Biết trọng lượng riêng nước 10000 N/ m Một thùng hình trụ cao 1,6m đựng đầy nước Tính áp suất nước tác dụng lên: a Đáy thùng b Một điểm A cách đáy thùng 50cm Bài 7: Một máy nén thủy lực dùng để nâng giữ ô tô Diện tích pit tơng nhỏ 1,5 cm , diện tích pit tơng lớn 160 cm a Khi tác dụng lên pit tông nhỏ lực 240N lực pit tơng lớn tác dụng lên ô tô bao nhiêu? b Muốn nâng ô tô có khối lượng 3,5 cần tác dụng lên pitton nhỏ lực có độ lớn bao nhiêu? Bài Một thùng hình trụ cao 1,5m Nước biển có trọng lượng riêng 10300 (N/ m ) a Tính áp suất nước biển gây lên điểm A cách đáy thùng 20cm b Điểm B cách miệng thùng 40cm c Điểm C cách đáy thùng 45cm Tìm chênh lệch áp suất hai điểm B C Bài Một tàu ngầm di chuyển biển Áp kế đặt vỏ tàu áp suất 2,21 10 Pa Một lúc sau áp kế 1,06 10 Pa a Tàu lên hay lặn xuống? Vì khẳng định vậy? b Tính độ sâu tàu ngầm hai thời điểm Cho biết trọng lượng riêng nước biển 10300 N/ m Bài 10 Thả hộp nhỏ rỗng hình lập phương cạnh 60cm vào thùng đựng đầy dầu hỏa cao 2m Biết áp suất tối đa mà hộp chịu 1500 (Pa) khối lượng riêng dầu hỏa 800 kg/ m a Tìm độ sâu tối đa mà hộp chìm tới mà khơng bị bẹp b Nếu hộp giữ cho mặt hộp trùng với mặt thống dầu thùng áp suát tác dụng lên mặt hộp có giá trị bao nhiêu? Bài 11 a Tính chiều cao giới hạn tường gạch áp suất lớn mà móng chịu 1,1 10 N / m3 Biết trọng lượng riêng trung bình gạch vữa 18400 N / m3 b Tính áp lực tường lên móng, tường dày 22 cm, dài 10m cao ý câu a Bài 12 Một máy lặn khảo sát đáy biển tích 16 cm , khơng khí trọng lượng 300 000N Máy đứng mặt đất nằm ngang nhờ chân, diện tích tiếp xúc chân với đất 0,5 m a Xác định áp suất máy lặn mặt đất b Máy làm việc đáy biển có độ sâu 200m nhờ đứng chân địa hình phẳng Xác định áp suất máy lên đáy biển c Tìm áp lực nước biển lên cửa sổ quan sát máy nằm cách đáy biển 2m Biết diện tích cửa sổ 0,1m2 Trọng lượng riêng nước biển 10300 N / m Bài 13 Một viên bi sắt bị rỗng Khi nhúng vào nước nhẹ để ngồi khơng khí 0,15 N 3 d d V Biết n = 10000 N / m ; s = 78000 N / m ; thể tích phần rỗng viên bi r = cm Tìm trọng lượng viên bi ngồi khơng khí Bài 14 Một thùng đựng đầy dầu hỏa cao 15 dm Thả vào bình hộp nhỏ, rỗng Biết áp suất kg tối đa mà hộp chịu 1500 Pa, khối lượng riêng dầu hỏa 800 m Hộp có bị bẹp khơng thả vị trí cách đáy thùng 30 cm? Bài 15 Một cầu nhơm, ngồi khơng khí có trọng lượng 1,458 N Hỏi phải khoét lõi d cầu phần tích để thả vào nước cầu nằm lơ lửng nước? Biết Al = 27000 N / m3 ; d H 2O = 10000 N / m3 Bài 16.Một bình thơng có hai nhánh, khóa K để ngăn cách hai nhánh Nhánh lớn có tiết diện lớn gấp đôi nhánh nhỏ Người ta đổ nước vào nhánh lớn bình, chiều cao cột nước 45cm Tìm chiều cao cột nước hai nhánh sau mở khóa K thời gian Bỏ qua thể tích ống nối hai nhánh Hướng dẫn giải: Bài 1: Áp dụng công thức p= m.g P(k) = 0,150.10 = 1,5N P(s)= 0,7.10 = 7N P(đ) = 10 = 50N Bài 2: Để giúp em chọn lựa, người ta cho biết số liệu sau: sau đo chu vi chiều cao cột, người ta tính tích cột vào khoảng 0,9 m Mặt khác người ta cân cho biết dm sắt nguyên chất có khối lượng 7,8kg Em xác định khối lượng cột Bài 3: Ta làm theo bước sau: – Thả chìm cân vào bình chia độ Giả sử nước dâng lên đến mực 120 m Vậy thể tích cân 200g là: V = 120 – 100 = 20(m3) = 0,00002( m ) – Treo cân vào lực kế ta xác định trọng lượng cân 2N (do p = 10m = 10 0,2 = 2N) Vậy trọng lượng riêng chất làm cân (200g) là: P d = V = 2/0,00002 = 100000 ( N / m ) Bài 4: Ta có: 50g = 0,05kg 3 0,05ℓ = 0,05 dm = 0,0005 m Khối lượng 0,05 (ℓ) nước: m = 1000.0,0005 = 0,5 (kg) Khối lượng nước muối: M = 0,05 + 0,5 = 0,55 (kg) Vì hịa tan muối ăn vào thể tích nước muối tăng lên khơng đáng kể nên thể tích nước muối 0,05 l M 0,55 1100kg / m3 V 0, 0005 Vậy khối lượng riêng nước muối là: Bài 5: Hướng dẫn giải: m 7,5 kg a ADCT = V = 0.005 1500 m m, 7500 5m => Thể tích m’ = 7,5 = 7500kg V’= 1500 b ADCT P = m.g = V.g =1500 1,5.10 =22500(N) Bài 6: p d n h a Áp suất nước tác dụng lên đáy thùng: d =1000.1,6=1600(Pa) p A d n hA b Áp suất nước điểm A = 1000.(1,6-0,5)=1100(Pa) Bài 7: F S S 160 F f 240 25600 s s 1,5 a ADCT bình thơng nhau: f (N) F S s 1,5 f F 35000 328,125 f s S 160 b (N) Bài 8: p d hA d (h 0, 2) a A = 10300.(1,5-0,2) = 13 390(Pa) p d hB b B 10 300.0,4 = 4120 (Pa) p d hC d (h 0, 45) c C = 10 300.(1,5-0,45) = 10 815 (Pa) pBC pC pB = 6695 (Pa) Bài 9: a ps < pt Áp suất tác dụng lên vỏ tàu ngầm giảm, tức cột nước phía tàu ngầm giảm Điều chứng tỏ tàu ngầm lên p b Áp dụng công thức p = d.h => h = d 1,98.106 ht 10300 = 192,23 m 1, 06.106 hs 10300 = 102,9m Bài 10: Áp suất tối đa dầu hỏa là: pm d d h g.Dd h = 10.800.2 = 16000 Pa p a ADCT: p = d.h => h = d = 0,1875m b h’ = 0,6m =>p’= 4800 (Pa) Bài 11: F m.g s.h.g p h s s d => h = 6m ĐS: a) p = s b) F’= m.g = d.V => F’ = 242880 N Bài 12: ĐS: Pmd = 200 000 Pa Pđb = 90 133,5 Pa Fnb = 203940 N Bài 13: Lực đẩy Archimedes tác dụng vào viên bi phần trọng lượng bị giảm nhúng vào nước: FA P ' = 0,15 N F d V Ta có: A => V = 0.0015 m V V Vrong Viên bi bị rỗng nên thể tích phần đặc viên bi là: d = 0,0001 m D V Trọng lượng viên bi là: P = Fe d = 0,78 N Bài 14: Áp suất dầu hỏa tác dụng vào hộp độ cao 30 cm là: P = d.h = 9600 (Pa) => Hộp bị bẹp Bài 15: Gọi V thể tích cầu đặc cịn V’ thể tích cầu sau bị khoét: P 5 Thể tích cầu đặc là: V = D = 5,4 10 m Lực đẩy Archimedes tác dụng lên cầu nhúng vào nước: FA d V = 0,54 N Để cầu nằm lơ lửng nước lực đẩy khoét: FA P ' FA nằm cân với trọng lượng cầu sau bị d Al V ' = 0,54 5 => V’ = 10 m => Thể tích phần bị khoét: 6 ∆V = V – V’ = 3,4 10 m Bài 16: Hướng dẫn giải: - Gọi diện tích tiết diện ống nhỏ S, diện tích tiết diện ống lớn 2S Sau mở khóa T, cột nước hai nhánh có chiều cao h - Do thể tích nước bình thơng khơng đổi nên thể tích nước nhánh lớn lúc ban đầu với tổng thể tích nước hai nhánh lúc sau - Ta có: 2S.45 = S.h + 2S.h ⇒ h = 30 (cm) Vận dụng: Câu Phát biểu sau khối lượng riêng đúng? A Khối lượng riêng chất khối lượng đơn vị thể tích chất kg 3 B Nói khối lượng riêng sắt 7800 m có nghĩa cm sắt có khối lượng 7800 kg C Cơng thức tính khối lượng riêng ρ = m.V D Khối lượng riêng trọng lượng riêng Câu Công thức sau cho phép xác định khối lượng riêng chất có khối lượng m thể tích V? m V m A ρ = m.V B ρ = V C.V = m.ρ D Câu Trong hệ SI đơn vị khối lượng riêng là: kg kg 3 A Kg cm B m C m D.kg.m Câu Khối lượng riêng chất lỏng phụ thuộc vào : A Khối lượng khối chất lỏng B Nhiệt độ khối chất lỏng C Trạng thái khối chất lỏng D Thể tích ban đầu khối chất lỏng Câu Hiện tượng sau xảy khối lượng riêng nước đun nước bình thủy tinh? A.Khối lượng riêng nước tăng B Khối lượng riêng nước giảm C Khối lượng riêng nước không thay đổi D Khối lượng riêng nước lúc đầu giảm sau tăng Câu Phép đổi sau ? g kg kg g kg g g kg 3 3 3 3 A cm = 1000 m B m = 1000 cm C m =100 cm D cm = 100 m Câu Áp lực là: A Lực ép có phương vng góc với mặt bị ép B Lực ép có phương song song với mặt bị ép C Lực ép có phương tạo với mặt bị ép góc D Lực ép có phương trùng với mặt bị ép Câu Khi đoàn tàu chuyển động đường nằm ngang áp lực có độ lớn lực nào? A Lực kéo đầu tàu tác dụng lên toa tàu B Trọng lực trái đất tác dụng lên tàu C Lực ma sát tàu đường ray D Cả lực Câu Đơn vị áp lực là: A N/m2 B Pa C N D N/cm2 Câu 10 Tác dụng áp lực phụ thuộc vào: A phương lực B chiều lực C điểm đặt lực D độ lớn áp lực diện tích mặt bị ép Câu 11 Chỉ kết luận sai kết luận sau: A Áp lực lực ép có phương vng góc với mặt bị ép B Đơn vị áp suất N/m2 C Áp suất độ lớn áp lực diện tích bị ép D Đơn vị áp lực đơn vị lực Câu 12 Khi nhúng khối lập phương vào nước, mặt khối lập phương chịu áp lực lớn nước? A Áp lực mặt B Mặt C Mặt D Các mặt bên Câu 13 Gọi p áp suất,F lực tác dụng vng góc lên diện tích S,V thể tích vật,P độ lớn trọng lực tác dụng lên vật Công thức sau cơng thức tính áp suất? A p = F/S B p = F.S C p = P/S D p = d.V Câu 14 Muốn tăng áp suất thì: A giảm diện tích mặt bị ép giảm áp lực theo tỉ lệ B giảm diện tích mặt bị ép tăng áp lực C tăng diện tích mặt bị ép tăng áp lực theo tỉ lệ D tăng diện tích mặt bị ép giảm áp lực Câu 15 Chọn câu sai A Khi xuống sâu nước ta chịu áp suất lớn B Áp suất chất lỏng không phụ thuộc khối lượng riêng chất lỏng C Độ chênh lệch áp suất hai vị trí khác chất lỏng khơng phụ thuộc áp suất khí mặt thống D Độ tăng áp suất lên bình kín truyền nguyên vẹn khắp nơi Câu 16 Áp suất mà chất lỏng tác dụng lên điểm lịng phụ thuộc vào: A Khối lượng lớp chất lỏng phía B Trọng lượng lớp chất lỏng phía C Thể tích lớp chất lỏng phía D Độ cao lớp chất lỏng phía Câu 17 Kết luận sau khơng với bình thơng nhau? A Bình thơng có hai hay nhiều nhánh giống B Tiết diện bình thơng phải C Trong bình thơng chúa hay nhiều chát lỏng khác D Trong bình thơng chứa chất lỏng đứng yên, mực chất lỏng nhánh độ cao Câu 18 Kết luận sau với bình thơng nhau? A Trong bình thơng chứa lượng chất lỏng đứng yên, lượng chất lỏng hai nhánh ln khác B Trong bình thơng chứa lượng chất lỏng đứng yên, không tồn áp suất chất lỏng C Trong bình thơng chứa lượng chất lỏng đứng yên, mực chất lỏng hai nhánh khác nhau, D Trong bình thơng chứa lượng chất lỏng đứng yên, mực chất lỏng hai nhánh độ cao Câu 19 Một cục nước đá bình nước.Mực nước bình thay đổi cục nước đá tan hết A Tăng B Giảm C Không thay đổi D Không xác định D C Câu 20 Một bình chất lỏng hình Áp suất điểm nhỏ ? B A TạiA B Tại B C Tại D D Tại C A Câu 21 Cho hình vẽ bên.So sánh áp suất điểm A,B,C,D kết luận sau ? p pB pC pD A A p pB pC pD B A D C p pB pC pD C A B p pB pC pD D A A S S S3 p;p ;p Câu 22 Cho ba bình có tiết diện , mực chất nước ba bình có độ cao Gọi áp suất chất lỏng tác dụng lên đáy bình 1,2,3 Áp suất tác dụng lên đáy bình lớn ? A bình B Bình C Bình D Ba bình Câu 23 Một người tập yoga Tư thứ đứng hai chân sàn, tư thứ hai đứng chân sàn, tư thứ ba nằm sàn Sự so sánh sau áp lực áp suất người ba tư đúng? A F1 = F2 = F3 p1 = p2 = p3 B F1 = F2 = F3 p2 > p1 > p3 C F1 = F2 = F3 p1 > p2 > p3 D F2 > F1 > F3 p2 > p1 > p3 Câu 24 Trong thí nghiệm vẽ Hình 34.2, ban đầu cân thăng Sau nhúng đồng thời hai vật chìm nước hai bình khác Phương án sau đúng? A Cân nghiêng bên trái B Cân nghiêng bên phải C Cân thăng D Chưa xác định chưa biết độ sâu nước bình Câu 25 Muốn đo khối lượng riêng bi thủy tinh ta cần dùng dụng cụ gì? Hãy chọn câu trả lời A Chỉ cần dùng cân B Chỉ cần dùng lực kế C Chỉ cần dùng bình chia độ D Cần dùng cân bình chia độ Câu 26 Gọi ρ khối lượng riêng chất lỏng áp suất chất lỏng tạo điểm A cách mặt thoáng chất lỏng khoảng h có giá trị: A pA = ρ.h B pA = ρ.h.g C pA = ρ.g D pA = h.g S S S3 S ; Câu 27 Biết thể tích chất chứa bốn bình Hình 34.1 nhau, cat 3, nuoc muoi nuoc Sự so sánh sau áp lực chất bình tác dụng lên đáy bình đúng? A F1 = F2 = F3 = F4 B F1 > F4 > F2 > F3 C F1 > F4 > F2 = F3 D F4 > F3 > F2 = F1 Câu 28 Người ta dùng lực 1000N để nâng vật nặng 50000N máy thủy lực Hỏi diện tích pit tơng lớn S nhỏ s máy thủy lực thỏa mãn điều kiện sau đây? A.S = 5s B S = 0,2s C S = 50s D S = 5100s Câu 29 Độ lớn áp lực vật rắn phụ thuộc vào yếu tố A khối lượng vật thể tích vật B diện tích bề mặt tiếp xúc,nhiệt độ vật C thể tích vật, diện tích bề mặt tiếp xúc D Khối lượng vật diện tích bề mặt tiếp xúc ĐÁP ÁN 1.A 2.B 3.C 4.B 5.B 6.A 7.A 8.B 9.C 10.D 11.C 12.C 13.A 14.B 15.B 16.D 17.B 18.D 19.C 20.C 21.A 22.D 23.B 24.B 25.D 26.B 27.C 28.C 29.D Duyệt tổ CM Đã duyệt Ngày 15/4/2023 Tổ phó chun mơn Nguyễn Văn Ngọc