ÁP SUẤT THỦY TĨNH VÀ NGUYÊN PẤCL

Áp suất của máy lên đáy biển: Dạng 3: Nguyên lí Pascal Một bình hình trụ đựng nước, có diện tích đáy là 40cm2 và chiều cao cột nước là 1 mA. Đổ vào một nhánh của bình một cột dầu có độ c

BÀI TẬP PHẦN CƠ HỌC CHẤT LƯU Chủ đề 1: ÁP SUẤT THỦY TĨNH – NGUYÊN LÝ PAXCAN

Dạng 1: Áp suất của chất lỏng

B n v t có tr ng lố ậ ọ ượng b ng nhau V t nào sau ây gây ra áp su t l n nh t xu ng sàn n m ngang khiằ ậ đ ấ ớ ấ ố ằ

t n m yên trên sàn ?

đặ ằ

A Hình h p vuông có c nh 10cm ộ ạ B Hình h p vuông có c nh 15cm ộ ạ

C Hình tr có bán kính áy 10cm ụ đ D Hình tr có bán kính áy 15cm ụ đ

Cửa ngoài một nhà rộng 1,5m cao 2m Một trận bảo đi qua, áp suất bên ngoài giảm đi 0,4atm so với trong phòng Lực toàn phần ép vào cửa bằng :

A.1,2156.104N B.1,2156.103N C.1,2156.105N D.1,2156.102N

Một máy lặn khảo sát đáy biển có thể tích 16m3 và trọng lượng trong không khí là 300000 N Máy có thể đứng trên mặt đất bằng 3 chân, diện tích tiếp xúc mỗi chân là 0,5 m2, trọng lượng riêng của nước biển là

10300 N/m3 Áp suất của máy lặn khi đặt trên mặt đất là:

A 900000 N/m2 B 200000 N/m2 C 500000 N/m2 D 13500000 N/m2

Trong thí nghiệm bán cầu Ma - đơ - bua năm 1654, hai nửa hình cầu bán kính R = 18cm úp khít vào nhau, rồi hút hết không khí bên trong Hai đàn ngựa khoẻ, mỗi đàn 8 con, gắng sức lắm mới kéo bật hai bán cầu ra Hỏi lực mỗi con ngựa kéo

Vật khối lượng m = 2kgcó thể tích V = 10-3m3 chìm trong hồ nước ở độ sâu h = 5m Để nâng nó lên

độ cao H =5m trên mặt nước thì phải thực hiện một công bằng bao nhiêu ?

A 15J B 150J C 1500J D.15kJ

Dạng 2: Áp suất thủy tĩnh ở độ sâu h

Biết khối lượng riêng của nước biển là 103 kg/m3 và áp suất khí quyển là pa = 105 N/m2 Lấy g = 10m/s2 Áp suất tuyệt đối p ở độ sâu h = 2km dưới mực nước biển là

A.2,01.104 N/m2 B 2,01.105 N/m2 C 2,01.106 N/m2 D 2,01.107 N/m2

Biết khối lượng riêng của nước là 103 kg/m3 và áp suất khí quyển là pa=105 Pa Lấy g= 10m/s2 Độ sâu mà áp suất tăng gấp năm lần so với mặt nước là

A.20m B.30m C 40m D.50m

Một máy lặn khảo sát đáy biển có thể tích 16m3 và trọng lượng trong không khí là 300000 N Máy có thể đứng trên mặt đất bằng 3 chân, diện tích tiếp xúc mỗi chân là 0,5 m2, trọng lượng riêng của nước biển là

10300 N/m3 Máy làm việc ở độ sâu 200 m nhờ dứng trên 3 chân Áp suất của máy lên đáy biển:

Dạng 3: Nguyên lí Pascal

Một bình hình trụ đựng nước, có diện tích đáy là 40cm2 và chiều cao cột nước là 1 m Đặt khít lên bề mặt thoáng của nước một vật có khối lượng m = 1kg Biết khối lượng riêng của nước là 103 kg/m3 và áp suất khí quyển là pa = 105N/m2 Lấy g = 10m/s2 Xác định áp suất tại đáy bình

Một bình thông nhau gồm 3 nhánh đựng nước Đổ vào một nhánh của bình một cột dầu có độ cao h, khối lượng riêng ρ thì độ tăng áp suất tác dụng lên đáy bình là

Trong một bình thông nhau có hai nhánh giống nhau chứa thuỷ ngân Người ta đổ vào nhánh thứ nhất một cột nước cao h1=13,6cm Cho kh iố lượng riêng của nước, của thuỷ ngân lần lượt là 103kg/m3, 13,6.103 kg/m3 Độ chênh lệch mức thuỷ ngân ở hai nhánh sẽ là bao nhiêu ?

Hướng d nẫ

Ta có: pa +

S

g

m1 = pa +

S

g

m2

⇔pa + S

g

V

1 1

ρ

= pa + S

g

V

2 2

ρ

⇔pa + ρ1.h S1.S g

= pa + S

g S

h

2 ∆

ρ

⇔ ρ1.h1 =ρ2.∆h

h

10 6 , 13

6 , 13 10

3 3

2

1

=

∆

⇒

ρ ρ

Trong một bình thông nhau có hai nhánh giống nhau chứa thuỷ ngân Người ta đổ vào nhánh thứ nhất một cột nước cao h1= 0,8m, vào nhánh thứ hai một cột dầu cao h2= 0,4m Cho kh iố lượng riêng của nước, của dầu của thuỷ ngân lần lượt là 103kg/m3, 800kg /m3, 13,6.103kg/m3 Độ chênh lệch mức thuỷ ngân ở hai nhánh sẽ là bao nhiêu ?

Hướng d nẫ

Ta có: pa +

S

g

m1 = pa +

S

g

m2 +

S

g

m3

⇔pa + ρ1.V S1 g

= pa + S

g

V

2 2

ρ

+ S

g

V

3 3

ρ

⇔pa + ρ1.h S1.S g

= pa + S

g S

h 2 2

ρ

g S

h

3 ∆

ρ

⇔ ρ1.h1 =ρ2.h2 +ρ3.∆h

h h

10 6 , 13

4 , 0 10 5 , 0 8 , 0 10

3

3 3

3

2 2 1

=

∆

⇒

ρ

ρ ρ

Dạng 4: Máy nén thủy lực

Dùng một lực để ấn píttông có diện tích S1 của một máy nén dùng chất lỏng đi xuống một đoạn d1

=10cm thì píttông có diện tích S2 = 2S1/3 dịch chuyển một đoạn d2 là

A d2 = 10cm B d2 = 15cm C d2 = 20cm D.d2 = 30cm

Dùng một lực F1 để tác dụng vào píttông có diện tích S1 của một máy nén dùng chất lỏng Nếu tăng

F1 lên hai lần và giảm diện tích S1 đi hai lần thì lực tác dụng vào píttông có diện tích S2 sẽ

Dùng một lực F tác dụng vào píttông có diện tích S1 =120cm2 của một máy nén dùng chất lỏng để nâng được ôtô khối lượng 1600kg đặt ở píttông có diện tích S2 Hỏi vẫn giữ nguyên độ lớn của F mà muốn nâng một ôtôcó khối lượng 2400kg thì S/

1 phải có giá trị bao nhiêu ?

Hai píttông của một máy ép dùng chất lỏng có diện tích S1 và S2 = 1,5S1 Nếu tác dụng vào pittông nhỏ một lực 20N thì lực tác dụng vào pittông lớn sẽ là :

Một máy nâng thuỷ lực dùng không khí nén lên một píttông có bán kính 10cm Áp suất được truyền sang một pítông khác có bán kính 20cm Để nâng một vật có trọng lượng 5000N Khí nén phải tạo ra một lực ít nhất bằng bao nhiêu ?

A.1250N B.2500N C.5000N D 10000N

Tác dụng một lực f = 500N lên píttông nhỏ của một máy ép dùng nước Diện tích của píttông nhỏ là 3cm2, của píttông lớn là 150cm2 Lực tác dụng lên píttông lớn là

Tác dụng một lực F1 vào píttông có diện tích S1 của một máy ép dùng chất lỏng thì lực tác dụng vào píttông có diện tích S2 là F Nếu giảm diện tích S1 đi 2 lần thì lực tác dụng vào píttông có diện tích S2 là 250N Lực F tác dụng vào píttông có diện tích S2 lúc đầu là

Trong một máy ép dùng chất lỏng, mỗi lần pit-tông nhỏ đi xuống một đoạn h = 0,2m thì pit-tông lớn được nân lên một đoạn H=0,01m Nếu tác dụng một lực vào pit-tông nhỏ có độ lớn f = 500N thì lực nén vật lên pit-tông lớn F có độ lớn là :

Bài 2: Tiết diện của pít-tông nhỏ trong 1 máy nén thủy lực là 3 cm2, của pít-tông lớn là 200 cm2 Hỏi cần một lực bằng bao nhiêu tác dụng lên pít-tông nhỏ để nâng 1 ô tô nặng 1500 N lên

Hướng dẫn

F2 = F1

1

2

S

S

= 15000

200

3

= 225 N

Bài 4: Dùng một lực F1 để tác dụng vào pittông có diện tích S1 của một máy nén dùng chất lỏng để nâng được ôtô có khối lượng 1000kg đặt ở pittông có diện tích S2 Kết quả cho thấy khi pittông 1 đi xuống 15cm thì pittông 2 đi lên 6cm Lực F1 có giá trị

Hướng dẫn

Ta có: S1.h1 =S2.h2⇒ 1 2

S = h

Mà : 1 2

F F

F h F h 1000.6.10

−

−

Bài 5: Tiết diện của pittông nhỏ trong một cái kích thuỷ lực bằng 3cm2, của pittông lớn bằng 200cm2 Hỏi cần một lực bằng bao nhiêu tác dụng lên pittông nhỏ để đủ nâng một ô tô nặng 10000N lên?

Hướng dẫn

F

S = S ⇒ = S ⇒ F1 = 1000.3

150N

200 =

Một máy ép thuỷ lực dùng chất lỏng có đường kính 2 pittông là D2 = 4D1 Để cân bằng với lực

16.000 (N) cần tác dụng vào pittông nhỏ 1 lực bao nhiêu?

Chủ đề 2: SỰ CHẢY THÀNH DÒNG CỦA CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ ĐỊNH LUẬT BACNULI Dạng 1: H th c gi a t c ệ ứ ữ ố độ và ti t di n trong m t ng dòng – L u l ế ệ ộ ố ư ượ ng ch t l ng ấ ỏ

8 Xét sự chảy thành dòng của chất lỏng, trong một ống có tiết diện hình tròn nằm ngang, có đường

kính lần lượt d1 = 20mm, d2 = 10mm Biết vận tốc chổ tiết diện lớn là 25cm/s Hỏi vận tốc chổ tiết diện nhỏ:

Bài 1: Xét sự chảy thành dòng của chất lỏng trong một ống nằm ngang qua các tiết diện S1, S2 (S1=2S2) với các vận tốc là v1, v2 Quan hệ giữa v1, v2 là

Hướng dẫn

Ta có: v s1 1 = v s2 2 ⇒ 2s v2 1 = v v2 2 ⇒ 2v1 = v2⇒ v1 = 0,5v2

Bài 2: Tiết diện động mạch chủ của người là 3cm2, vận tốc máu chảy từ tim ra là 30cm/s tiết diện của mỗi mao mạch là 3.10-7cm2 Vận tốc máu trong mao mạch là 0,5cm/s Số mao mạch trong cơ thể người là:

Hướng dẫn

Ta có ở động mạch và ở mao mạch có:

vđ sđ = n Vt St (n : số mao mạch trong cơ thể người)

⇒ n = .307 8

6.10 3.10−

Dạng 2: Đị nh lu t Bec- nu- li ậ

Bài 1: Một ống nằm ngang có đoạn bị thắt lại, dòng nước chảy trong ống là ổn định Biết áp suất tĩnh

bằng 8,0.104Pa tại điểm có vận tốc 2m/s và tiết diện ống là So Tại một điểm có tiết diện ống là So/4 thì áp suất tĩnh là:

A 6,0.104Pa B 4,0.104Pa C 8,0.104Pa D 5,0.104Pa

Hướng dẫn

Ta có: v1s1 = v2 s2 ⇒ v2 = 4v1

2 2

2

2 2

2 1 0

1

2 2 1

2 1

p +ρ = +ρ ⇒ = + ρ − = 5.104 Pa

Vận tốc

Chất lỏng chảy trong ống dòng nằm ngang, trong đoạn tiết diện S1 có vận tốc v1 = 1,5m/s Vận tốc của chất lỏng tại đoạn ống có S2 =1,5S1 là :

A 1,5 m/s B 1 m/s C 2,25 m/s D 3m/s

Lưu lượng nước trong ống dòng nằm ngang là 0,01m3/s Vận tốc của chất lỏng tại nơi ống dòng có đường kính 4cm là

A.4/π (m/s) B 10/π (m/s) C 25/π (m/s) D.40/π (m/s)

L u lư ượng nước trong ng n m ngang là 2mố ằ 3

/phút T c ố độ ủ c a ch t l ng t i m t i m c a ng có ấ ỏ ạ ộ đ ể ủ ố

ng kính 10cm là :

đườ

Lưu lượng nước trong một ống nằm ngang là 6m3/phút Vận tốc của chất lỏng tại một điểm trong ống

có đường kính 20cm là :

Một ống tiêm có đường kính 1cm lắp với một kim tiêm có đường kính 1mm Nếu bỏ qua ma sát và trọng lực thì khi ấn vào píttông với lực 10N thì nước trong ống tiêm phụt ra với vận tốc

Một ống tim có tiết diện pit-tông 2cm2 và kim tim có tiết diện 1mm2 Ấn vào pit-tông một lực 8N thì nước trong ống phụt ra với vận tốc bao nhiêu ? bỏ qua ma sát và khối lượng riêng ρ=1000kg/m3

Tăng đường kính ống dòng lên gấp đôi thì tốc độ của chất lỏng sẽ:

A tăng gấp đôi B giảm 2 lần C tăng gấp bốn lần D giảm bốn lần*

Vận tốc chảy ổn định trong đoạn ống dòng có tiết diện S1 là v1 vận tốc trong đoạn ống dòng có tiết diện S2 là v2 Nếu tăng S1 lên hai lần và giảm S2 đi hai lần thì tỉ số vận tốc giữa

/ v1 / v2 sẽ

A không đổi B tăng lên hai lần C tăng lên 4 lần D giảm đi 4 lần

Vận tốc chảy trong ống dòng có tiết diện S1 là v1 = 2m/s thì vận tốc trong đoạn ống dòng có tiết diện

S2 là v2 Nếu giảm diện tích S2 đi hai lần thì vận tốc trong đoạn ống dòng có diện tích S2/ là v/2 = 0,5 m/s Vận tốc trong đoạn ống dòng có diện tích S2 lúc ban đầu là

A 0,5 m/s B.1m/s C 1,5 m/s D.2,5 m/s

Áp suất

Giảm đường kính ống dòng đi 2 lần thì áp suất động sẽ:

A tăng 2 lần B tăng 4 lần C tăng 16 lần * D giảm 4 lần Nước chảy trong ống nằm ngang có vận tốc 0,2m/s và áp suất 2.105Pa đoạn đường kính 5cm Tính áp suất ở chổ đường kính chỉ còn 2cm

Một ống bơm dầu có đường kính 5cm Dầu được bơm với áp suất 2,5atm với lưu lượng 240lít trong một phút Ống dẫn dầu có đoạn thắt lại với đường kính chỉ còn 4cm Tìm vận tốc và áp suất dầu qua đoạn thắt nhỏ; biết chúng nằm ngang

A 3,18 m/s; 2,47 atm B.2,035 m/s; 2,47atm C 3,18 m/s; 2,74atm D.2,035 m/s; 2,74atm

M t ng n m ngang có o n b th t l i Bi t r ng áp su t b ng 8.10ộ ố ằ đ ạ ị ắ ạ ế ằ ấ ằ 4

Pa t i i m có v n t c 2m/s và ạ đ ể ậ ố

ti t di n c a ng là S Ch b th t ti t di n ng nh i 4 l n T c ế ệ ủ ố ổ ị ắ ế ệ ố ỏ đ ầ ố độ và áp su t t i n i có ti t di n ng b th t ấ ạ ơ ế ệ ố ị ắ

là :

A 8m/s; 4.104 Pa B 8m/s; 6.104 Pa C 8m/s; 5.104 Pa D 6m/s; 7.104 Pa

Trong một giây người ta đổ được 0,2lít nước vào bình Hỏi ở đáy bình phải có lổ đường kính bao nhiêu để mực nước trong bình coi như không đổi và có độ cao H=1m?

ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT BEC – NU - LI Dạng 1: o áp su t t nh và áp su t Đ ấ ĩ ấ độ ng

Dạng 2: o v n t c ch t l ng - ng Ven- tu-ri Đ ậ ố ấ ỏ ố

Dùng ống Ven- tu -ri để đo vận tốc chất lỏng Tìm vận tốc đó, biết rằng khối lượng riêng chất lỏng ρ

=0,85.103 kg/m3, tiết diện phần ống to bằng 4 lần phần ống nhỏ, độ chênh cột thuỷ ngân ∆p = 15mmHg

A 71cm/s B 32cm/s C 48cm/s D 56cm/s

Dạng 3: o v n t c máy bay nh ng pi- tô Đ ậ ố ờ ố

Dùng ống pi-tô để đo tốc độ máy bay Biết khối lượng không khí ρKK = 1,3 kg/m3, khối lượng thuỷ ngân ρHg = 13,6 103 kg/m3 gia tốc g = 9,7 m/s2 độ chênh cột thuỷ ngân là h =15cm Tốc độ máy bay là

A 735km/h B 812 km/h C 628 km/h D.784km/h

Một máy bay đang bay trong không khí có áp suất p =105Pa và khối lượng riêng ρ = 1,29kg/m3 Dùng ống Pitô gắn vào thành máy bay, phi công đo được áp suất toàn phần p = 1,26.105Pa Vận tốc của máy bay là

A 180m/s B.200m/s C 240m/s D.Một giá trị khác Một máy bay trong không khí có áp suất không khí đứng yên là 105Pa Dùng ống pitô gắn vào máy bay người ta đo được áp suất toàn phần là 1,576Pa Cho khối lượng riêng của không khí là 1,29kg/m3 Vận tốc của máy bay là :

Một ống hình trụ nằm ngang có cấu tạo như hình vẽ trong ống có nước chảy từ A đến B Đặt tại A một áp kế, tại B một ống pitô, người ta đo được hA= 4cm, hB= 12cm Độ lớn vận tốc nước chảy ở phần ống

A là giá trị nào sau đây:

A

hB

Một ống pitô được đặt trong dòng nước chảy với vận tốc v = 4m/s như hình vẽ Miệng ống pitô được đặt sát mặt nước Độ cao của cột chất lỏng dâng lên trong ống có giá trị nào sau đây

v

h

Giữa đáy một thùng nước hình trụ có một lỗ thủng nhỏ Mực nước trong thùng cách đáy H =30cm Trả lời câu 49, 50

49.Thùng nước đứng yên Nước chảy qua lỗ với vận tốc nào sau đây

A 0,34m/s B 0,42m/s C 0,24m/s D.0,43m/s

50 Thùng nước nâng lên đều Nước chảy qua lỗ với vận tốc nào sau đây

A 0,36m/s B.0,24 m/s C 0,12m/s D.0,06 m/s