ÁP SUẤT THỦY TĨNH VÀ NGUYÊN PẤCL

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 l ng b ng nhau. V t nào sau ây gây ra áp su t l n nh t xu ng sàn n m ngang khiố ậ ọ ượ ằ 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.1,2156.10 4 N B.1,2156.10 3 N C.1,2156.10 5 N D.1,2156.10 2 N Một máy lặn khảo sát đáy biển có thể tích 16m 3 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 m 2 , trọng lượng riêng của nước biển là 10300 N/m 3 . Áp suất của máy lặn khi đặt trên mặt đất là: A. 900000 N/m 2 B. 200000 N/m 2 C. 500000 N/m 2 D. 13500000 N/m 2 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 A. 1350N B. 1126N C. 895N D.1288,4N Vật khối lượng m = 2kgcó thể tích V = 10 -3 m 3 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 10 3 kg/m 3 và áp suất khí quyển là p a = 10 5 N/m 2 . Lấy g = 10m/s 2 . Áp suất tuyệt đối p ở độ sâu h = 2km dưới mực nước biển là A.2,01.10 4 N/m 2 B. 2,01.10 5 N/m 2 C. 2,01.10 6 N/m 2 D. 2,01.10 7 N/m 2 Biết khối lượng riêng của nước là 10 3 kg/m 3 và áp suất khí quyển là p a =10 5 Pa. Lấy g= 10m/s 2 . 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 16m 3 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 m 2 , trọng lượng riêng của nước biển là 10300 N/m 3 . Máy làm việc ở độ sâu 200 m nhờ dứng trên 3 chân. Áp suất của máy lên đáy biển: A. 90133,3 N/m 2 B. 200000 N/m 2 C. 136000 N/m 2 D. 400000 N/m 2 Dạng 3: Nguyên lí Pascal Một bình hình trụ đựng nước, có diện tích đáy là 40cm 2 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 10 3 kg/m 3 và áp suất khí quyển là p a = 10 5 N/m 2 . Lấy g = 10m/s 2 . Xác định áp suất tại đáy bình. A. 1,125.10 5 Pa B. 1,350.10 5 Pa C. 1,250.10 5 Pa D. 1,150.10 5 Pa 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 A.0 B. ρgh C.ρgh /2 D.ρgh/3 Trong một bình thông nhau có hai nhánh giống nhau chứa thuỷ ngân. Người ta đổ vào nhánh thứ nhất một cột nước cao h 1 =13,6cm. Cho kh iố lượng riêng của nước, của thuỷ ngân lần lượt là 10 3 kg/m 3 , 13,6.10 3 kg/m 3 . Độ chênh lệch mức thuỷ ngân ở hai nhánh sẽ là bao nhiêu ? A.13,6mm B.3,6mm C.5mm D.10mm H ng d nướ ẫ Ta có: pa + S gm 1 = pa + S gm 2 ⇔ pa + S gV 11 ρ = pa + S gV 22 ρ ⇔ pa + S gSh 11 ρ = pa + S gSh 2 ∆ ρ ⇔ hh ∆= . 21.1 ρρ cm h h 1 10.6,13 6,1310 . 3 3 2 11 ===∆⇒ 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 h 1 = 0,8m, vào nhánh thứ hai một cột dầu cao h 2 = 0,4m. Cho kh iố lượng riêng của nước, của dầu của thuỷ ngân lần lượt là 10 3 kg/m 3 , 800kg /m 3 , 13,6.10 3 kg/m 3 . Độ chênh lệch mức thuỷ ngân ở hai nhánh sẽ là bao nhiêu ? A.53mm B.85mm C.45mm D.35mm H ng d nướ ẫ Ta có: pa + S gm 1 = pa + S gm 2 + S gm 3 ⇔ pa + S gV 11 ρ = pa + S gV 22 ρ + S gV 33 ρ ⇔ pa + S gSh 11 ρ = pa + S gSh 22 ρ + S gSh 3 ∆ ρ ⇔ hhh ∆+= 3221.1 ρρρ mm hh h 35 10.6,13 4,0.10.5,08,0.10 3 33 3 2211 = − = − =∆⇒ ρ ρρ Dạng 4: Máy nén thủy lực Dùng một lực để ấn píttông có diện tích S 1 của một máy nén dùng chất lỏng đi xuống một đoạn d 1 =10cm thì píttông có diện tích S 2 = 2S 1 /3 dịch chuyển một đoạn d 2 là A. d 2 = 10cm B. d 2 = 15cm C. d 2 = 20cm D.d 2 = 30cm Dùng một lực F 1 để tác dụng vào píttông có diện tích S 1 của một máy nén dùng chất lỏng. Nếu tăng F 1 lên hai lần và giảm diện tích S 1 đi hai lần thì lực tác dụng vào píttông có diện tích S 2 sẽ A. tăng lên 4 lần B. tăng lên hai lần C. tăng lên tám lần D.không thay đổi Dùng một lực F tác dụng vào píttông có diện tích S 1 =120cm 2 của một máy nén dùng chất lỏng để nâng được ôtô khối lượng 1600kg đặt ở píttông có diện tích S 2 . 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 ? A.80cm 2 B. 200cm 2 C. 280cm 2 D.320cm 2 Hai píttông của một máy ép dùng chất lỏng có diện tích S 1 và S 2 = 1,5S 1 . Nếu tác dụng vào pittông nhỏ một lực 20N thì lực tác dụng vào pittông lớn sẽ là : A. 30N B. 20N C. 60N D.45N 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 3cm 2 , của píttông lớn là 150cm 2 . Lực tác dụng lên píttông lớn là A. 2,5.10 3 N B.2,5.10 4 N C. 2,5.10 5 N D. 2,5.10 6 N Tác dụng một lực F 1 vào píttông có diện tích S 1 của một máy ép dùng chất lỏng thì lực tác dụng vào píttông có diện tích S 2 là F. Nếu giảm diện tích S 1 đi 2 lần thì lực tác dụng vào píttông có diện tích S 2 là 250N. Lực F tác dụng vào píttông có diện tích S 2 lúc đầu là A.250N B. 100N C.150N D.125N 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 : A.10 3 N B.10 2 N C.10 4 N D.10N Bài 2: Tiết diện của pít-tông nhỏ trong 1 máy nén thủy lực là 3 cm 2 , của pít-tông lớn là 200 cm 2 . Hỏi cần một lực bằng bao nhiêu tác dụng lên pít-tông nhỏ để nâng 1 ô tô nặng 1500 N lên. Hướng dẫn F 2 = F 1 . 1 2 S S = 15000. 200 3 = 225 N Bài 4: Dùng một lực F 1 để tác dụng vào pittông có diện tích S 1 của một máy nén dùng chất lỏng để nâng được ôtô có khối lượng 1000kg đặt ở pittông có diện tích S 2 . Kết quả cho thấy khi pittông 1 đi xuống 15cm thì pittông 2 đi lên 6cm. Lực F 1 có giá trị A. 2500N B. 4000N C. 9000N D. 6000N Hướng dẫn Ta có: S 1 .h 1 =S 2 .h 2 ⇒ 1 2 2 1 S h S h = Mà : 1 2 1 2 F F S S = ⇒ 2 1 2 2. 2 1 2 2 1 1 F h F h 1000.6.10 F 4000N F h h 15.10 − − = ⇒ = = = Bài 5: Tiết diện của pittông nhỏ trong một cái kích thuỷ lực bằng 3cm 2 , của pittông lớn bằng 200cm 2 . Hỏi cần một lực bằng bao nhiêu tác dụng lên pittông nhỏ để đủ nâng một ô tô nặng 10000N lên? A. 150N. B. 300N. C. 510N. D. 200N. Hướng dẫn Ta có: 1 2 2 1 1 1 2 2 F F F .S F S S S = ⇒ = ⇒ F 1 = 1000.3 150N 200 = Một máy ép thuỷ lực dùng chất lỏng có đường kính 2 pittông là D 2 = 4D 1 . Để cân bằng với lực 16.000 (N) cần tác dụng vào pittông nhỏ 1 lực bao nhiêu? A. 1000 (N) * B.100 (N) C. 250 (N) D.500 (N) 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 và ti t di n trong m t ng dòng – L u l ng ch t l ngệ ứ ữ ố độ ế ệ ộ ố ư ượ 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 d 1 = 20mm, d 2 = 10mm. Biết vận tốc chổ tiết diện lớn là 25cm/s. Hỏi vận tốc chổ tiết diện nhỏ: A. 50m/s B.100m/s C. 12,5m/s D. 6,25m/s Bài 1: Xét sự chảy thành dòng của chất lỏng trong một ống nằm ngang qua các tiết diện S 1 , S 2 (S 1 =2S 2 ) với các vận tốc là v 1 , v 2 . Quan hệ giữa v 1 , v 2 là A. v 1 =2v 2 B. v 1 =4v 2 C. v 1 =v 2 D. v 1 =0,5v 2 Hướng dẫn Ta có: 1 1 2 2 2 1 2 2 1 2 v .s v .s 2s .v v .v 2v v= ⇒ = ⇒ = ⇒ v 1 = 0,5v 2 Bài 2: Tiết diện động mạch chủ của người là 3cm 2 , vận tốc máu chảy từ tim ra là 30cm/s. tiết diện của mỗi mao mạch là 3.10 -7 cm 2 . Vận tốc máu trong mao mạch là 0,5cm/s. Số mao mạch trong cơ thể người là: A. 3.10 8 . B. 9.10 8 . C. 6.10 8 . D. 6.10 4 . Hướng dẫn Ta có ở động mạch và ở mao mạch có: v đ . s đ = n V t . S t (n : số mao mạch trong cơ thể người) ⇒ n = 8 7 .30 6.10 3.10 − 3 = Dạng 2: nh lu t Bec- nu-liĐị 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 8,0.10 4 Pa tại điểm có vận tốc 2m/s và tiết diện ống là S o . Tại một điểm có tiết diện ống là S o /4 thì áp suất tĩnh là: A. 6,0.10 4 Pa. B. 4,0.10 4 Pa. C. 8,0.10 4 Pa. D. 5,0.10 4 Pa. Hướng dẫn Ta có: v 1 s 1 = v 2 s 2 ⇒ v 2 = 4v 1 Ta có: )( 222 2 2 2 101 2 2 1 2 1 0 vvpp v p v p −+=⇒+=+ ρ ρρ = 5.10 4 Pa Vận tốc Chất lỏng chảy trong ống dòng nằm ngang, trong đoạn tiết diện S 1 có vận tốc v 1 = 1,5m/s. Vận tốc của chất lỏng tại đoạn ống có S 2 =1,5S 1 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 0,01m 3 /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 l ng n c trong ng n m ngang là 2mư ượ ướ ố ằ 3 /phút. T c c a ch t l ng t i m t i m c a ng có ố độ ủ ấ ỏ ạ ộ để ủ ố ng kính 10cm là :đườ A. 2,05 m/s B. 1,06 m/s C. 1,12 m/s D. 1,50 m/s Lưu lượng nước trong một ống nằm ngang là 6m 3 /phút. Vận tốc của chất lỏng tại một điểm trong ống có đường kính 20cm là : A.0,38 m/s B.31,8 m/s C.3,18 m/s D.3,28 m/s 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 A. 16 m/s B. 20m/s C. 24m/s D.36m/s Một ống tim có tiết diện pit-tông 2cm 2 và kim tim có tiết diện 1mm 2 . 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/m 3 A.8m/s B.10m/s C.12m/s D.9m/s 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 S 1 là v 1 vận tốc trong đoạn ống dòng có tiết diện S 2 là v 2 . Nếu tăng S 1 lên hai lần và giảm S 2 đi hai lần thì tỉ số vận tốc giữa / v 1 / v 2 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 S 1 là v 1 = 2m/s thì vận tốc trong đoạn ống dòng có tiết diện S 2 là v 2 . Nếu giảm diện tích S 2 đi hai lần thì vận tốc trong đoạn ống dòng có diện tích / S 2 là / 2 v = 0,5 m/s. Vận tốc trong đoạn ống dòng có diện tích S 2 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 2.10 5 Pa đoạn đường kính 5cm. Tính áp suất ở chổ đường kính chỉ còn 2cm. A.199,239Pa B.188Pa C.190,239Pa D.250Pa 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 và áp su t t i n i có ti t di n ng b th t ế ệ ủ ố ổ ị ắ ế ệ ố ỏđ ầ ố độ ấ ạ ơ ế ệ ố ị ắ là : A. 8m/s; 4.10 4 Pa B. 8m/s; 6.10 4 Pa C. 8m/s; 5.10 4 Pa D. 6m/s; 7.10 4 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? A. 0,75cm B. 7,5cm C. 75cm D. 0,075cm ỨNG DỤNG ĐỊNH LUẬT BEC – NU - LI Dạng 1: o áp su t t nh và áp su t ngĐ ấ ĩ ấ độ Dạng 2: o v n t c ch t l ng - ng Ven-tu-riĐ 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 =0,85.10 3 kg/m 3 , 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-tôĐ ậ ố ờ ố Dùng ống pi-tô để đo tốc độ máy bay. Biết khối lượng không khí ρ KK = 1,3 kg/m 3 , khối lượng thuỷ ngân ρ Hg = 13,6 .10 3 kg/m 3 gia tốc g = 9,7 m/s 2 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 =10 5 Pa và khối lượng riêng ρ = 1,29kg/m 3 . Dùng ống Pitô gắn vào thành máy bay, phi công đo được áp suất toàn phần p = 1,26.10 5 Pa. 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 10 5 Pa . 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/m 3 . Vận tốc của máy bay là : A.300 m/s B.400m/s C.200m/s D.100m/s 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 h A = 4cm, h B = 12cm. Độ lớn vận tốc nước chảy ở phần ống A là giá trị nào sau đây: A h A B hB A.1,36 m/s B.1,39 m/s C,1,29 m/s D.1,26 m/s 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 A.0,6m B.1,6m C.0,4m D.0,8m 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 . 1500J D.15kJ Dạng 2: Áp suất thủy tĩnh ở độ sâu h Biết khối lượng riêng của nước biển là 10 3 kg/m 3 và áp suất khí quyển là p a = 10 5 N/m 2 . Lấy g = 10m/s 2 . Áp suất tuyệt đối p ở độ. 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 l ng b ng nhau. V t nào sau ây gây ra áp su t l n nh t xu ng sàn n m ngang. chảy trong ống là ổn định. Biết áp suất tĩnh bằng 8,0.10 4 Pa tại điểm có vận tốc 2m/s và tiết diện ống là S o . Tại một điểm có tiết diện ống là S o /4 thì áp suất tĩnh là: A. 6,0.10 4 Pa. B.