Chuyên đề vật lý Chuyên đề : Lực áp suất A Kiến thức cần nhớ Công thức tính áp suất : p f s Víi - p : ¸p st (N/m2) - f : áp lực (N) - s : diện tích bị ép (m2) Công thức tính áp suất chất lỏng : p = d.h Víi - p : ¸p st (N/m2) - d : trọng l-ợng riêng (N/m3) - h : độ sâu chất lỏng (m) F S Công thức bình thông : Với - F : lực tác dụng lên tiết diện nhánh (N) f s - f : lực tác dụng lên tiết diƯn nh¸nh (N) - S : tiÕt diƯn nh¸nh (m2) - s : tiÕt diƯn nh¸nh (m2) C«ng thøc tÝnh träng lùc : p = 10.m Víi - p : lµ träng lùc (N) - m : khối l-ợng (kg) m Công thức tính khối l-ợng riêng : D Với - D : khối l-ợng riêng (kg/m3) v - v : thể tích (m3) Công thức tính trọng l-ợng riêng : d = 10 D Với d : trọng l-ợng riêng ( N/m3) B Bài tập áp dụng Bài : Một vật có khối l-ợng 7,5 kg buộc vào sợi dây Cần phải giữ dây lực để vật cân ? Bµi : Treo mét vËt vµo mét lùc kÕ thÊy lùc kÕ chØ 45 N a, H·y ph©n tích lực tác dụng vào vật Nêu rõ điểm đặt , ph-ơng , chiều độ lớn lực b, Khối l-ợng vật ? Bài : Một vật có khối l-ợng kg đặt mặt bàn nằm ngang Diện tích mặt tiếp xúc vật với mặt bàn 84 cm2 Tính áp suất tác dụng lên mặt bàn Bài 4: Một vật hình khối lập ph-ơng , đặt mặt bàn nằm ngang , tác dụng lên mặt bàn áp suất 36000N/m2 Biết khối l-ợng vật 14,4 kg Tính độ dài cạnh khối lập ph-ơng Bài 5: Một viên gạch có kích th-ớc 12 cm , 14 cm , 20 cm khối l-ợng 800g Đặt viên gạch cho mặt viên gạch tiếp xúc lên mặt bàn Tính áp suất tác dụng lên mặt bàn tr-ờng hợp xảy Bài 6: Một xe bánh xích có trọng l-ợng 48000N , diện tích tiếp xúc xích xe lên mặt đất 1,25 m2 a, Tính áp suất xe tác dụng lên mặt ®Êt b, H·y so s¸nh ¸p st cđa xe lên mặt đất với áp suất ng-ời nặng 65kg có diện tích tiếp xúc hai bàn chân lên mặt đất 180 cm2 Bài : Một ng-ời tác dụng lên mặt sàn áp suất 1,65.104 N/m2 Diện tích bàn chân tiếp xúc với mặt sàn 0,03 m2 Hỏi trọng l-ợng khối l-ợng ng-ời ? Bài : Đặt bao gạo 65 kg lên ghế chân có khối l-ợng 4,5 kg , diện tích Chuyên đề vật lý tiếp xúc với mặt đất chân ghế cm2 áp suất chân ghế tác dụng lên mặt đất ? Bài : Ng-ời ta dùng đột để đục lỗ tôn mỏng , mũi đột có tiết diện 4.10 -7 m2 , áp lực búa đập vào đột 60 N , áp suất mũi đột tác dụng lên tôn ? Bài 10 : Đặt hộp gỗ lên mặt bàn nằm ngang áp suất hộp gỗ tác dụng xuống mặt bàn 720 N/m2 Khối l-ợng hộp gỗ ? Biết diện tích mặt tiếp xúc hộp gỗ với mặt bàn 0,35 m2 Bài 11 : Một xe tải có khối l-ợng 8,5 bánh xe , diện tích tiếp xúc bánh xe xuống mặt bàn 8,5 cm2 Coi mặt đ-ờng phẳng áp suất xe lên mặt đ-ờng xe đứng yên ? Bài 12 : Một vật hình hép ch÷ nhËt kÝch th-íc 20 cm , 15 cm , 20 cm đặt mặt bàn nằm ngang Biết trọng l-ợng riêng chất làm vật 20400 N/m3 Hỏi áp suất lớn áp suất nhỏ tác dụng lên mặt bàn ? Bài 13 : áp lực gió tác dụng trung bình lên cánh buồm 7200 N , cánh buồm chịu áp suất 350 N/m2 a, Diện tích cánh buồm ? b, Nếu lực tác dụng lên cánh buồm 8400 N , cánh buồn phải chịu áp suất ? Bài 14 : Một thỏi sắt có dạng hình hộp chữ nhật 40cm , 20 cm , 10 cm Trọng l-ợng riêng sắt 78000N/m3 Đặt thỏi sắt mặt bàn nằm ngang Tác dụng lên thỏi sắt lực F có ph-ơng thẳng đứng -ớng xuống có độ lín 100 N H·y tÝnh ¸p st t¸c dơng lên mặt bàn ? Bài 15 : Đặt hộp gỗ lên mặt bàn nằm ngang áp suất hộp gỗ tác dụng suống mặt bàn 560 N/m2 a, Tính khối l-ợng hộp gỗ , biết diện tích mặt tiếp xúc hộp gỗ với mặt bàn 0,5 m2 b, Nếu nghiêng mặt bàn chút so với ph-ơng ngang , áp suất hộp gỗ tác dụng lên mặt bàn có thay đổi không ? Nếu có áp suất tăng hay giảm ? Bài 16 : Hai hộp gỗ giống đặt mặt bàn Hỏi áp suất tác dụng lên mặt bàn thay đổi nh- chúng đ-ợc xếp chồng lên ? Bài 17: áp lực gió tác dụng trung bình lên t-ờng 6800 N , cánh buồm chịu ¸p st lµ 50 N/m2 a, TÝnh diƯn tÝch cđa t-ờng ? b, Nếu lực tác dụng lên cánh buồm 9600 N cánh buồm phải chịu áp suất ? Bài 18 : Một bàn có chân , diện tích tiếp xúc chân bàn với mặt đất 36 cm2 Khi đặt bàn mặt đất nằm ngang , áp suất bàn tác dụng lên mặt đất 8400 N/m2 Đặt lên mặt bàn vật có khối l-ợng m áp suất tác dụng lên mặt đất lúc 20000 N/m2 Tính khối l-ợng m vật đặt mặt bàn Bài 19 : Ng-ời ta đổ vào ống chia độ l-ợng thuỷ ngân l-ợng n-ớc có khối l-ỵng ChiỊu cao tỉng céng cđa hai líp chÊt lỏng 29,2 cm Tính áp suất chất lỏng tác dụng lên đáy ống Với trọng l-ợng riêng thuỷ ngân 136000 N/m trọng l-ợng riêng n-ớc 10000 N/m3 Bài 20 : Trong xilanh có dạng hình trụ tiết diƯn 10 cm2 , bªn cã chøa mét líp thuỷ ngân lớp n-ớc có độ cao 10 cm Trên mặt n-ớc có đặt píttông khối l-ợng kg Tác dụng lực F có ph-ơng thẳng đứng từ xuống áp xuất Chuyên đề vật lý đáy bình 6330 N/m2 , trọng l-ợng riêng thuỷ ngân 136000 N/m3 trọng l-ợng riêng n-ớc 10000 N/m3 Bài 21 : Trên hình vẽ bình chứa chất lỏng , *M điểm M , N , P , Q áp suất điểm *P *N lớn , diểm lµ nhá nhÊt ? *Q Bµi 22 : Mét thïng cao 1,2 m đựng đầy n-ớc Hỏi áp suất n-ớc lên đáy thùng lên điểm cách đáy thùng 0,4 m ? Bài 23 : Một tàu ngầm di chuyển d-ới biển , áp kế đặt vỏ tàu áp sÊt 2020000 N/m2 , mét lóc sau ¸p kÕ chØ 860000 N/m2 Độ sâu tàu ngầm hai thời điểm biết trọng l-ợng riêng n-ớc biển 10300 N/m3 Bài 24 : Một bình thông chứa n-ớc biển , ng-ời ta đổ thêm xăng vào nhánh Hai mặt thoáng chênh lệch 20 cm Độ cao cột xăng ? Bài 25 : Một thợ lặn xuống độ sâu 40 m so với mặt n-ớc biển Cho trọng l-ợng riêng trung bình n-ớc biển 10300 N/m3 a, áp suất độ sâu mà ng-ời thợ lặn lặn ? b, Cửa chiếu sáng áo lặn có diện tích 0,016 m2 áp lực n-ớc tác dụng lên phần diện tích ? Bài 26 : Một tàu ngầm lặn d-ới đáy biển độ sâu240 m Biết trọng l-ợng riêng trung bình n-ớc biển 10300 N/m3 a, áp suất tác dụng lên thân tàu ? b, Nếu cho tàu lặn sâu thêm 30 m , độ tăng áp suất tác dụng lên thân tàu ? Bài 27 : Đổ l-ợng n-ớc vào cốc cho độ cao n-ớc cốc 16 cm áp suất n-ớc lê điểm A cách đáy cốc cm ? Biết trọng l-ợng riêng n-ớc 10000 N/m3 Bài 28 : Tác dụng lực 480 N lên pittông nhỏ máy ép dùng n-ớc Diện tích pittông nhỏ 2,5 cm2 , diện tích pittông lớn 200 cm2 , áp suất tác dụng lên pittông nhỏ lực tác dụng lên pittông lớn ? Bài 29 : Đ-ờng kính pittông nhỏ máy dùng chất lỏng 2,8 cm Hỏi diện tích tối thiểu pittông lớn để tác dụng lực 100 N lên pittông nhỏ nâng đ-ợc ô tô có trọng l-ợng 35000 N Bài 30 : Trong máy ép dùng chất lỏng , lần pittông nhỏ xuống đoạn 0,4 m pittông lớn đ-ợc nâng lên đoạn 0,02 m Lực tác dụng lên vật đặt pittông lớn tác dụng vào pittông nhỏ lực 800 N Bài 31 : Một thợ lặn xuống độ sâu 36 m so với mặt n-ớc biển Cho trọng l-ợng riêng cđa n-íc biĨn 10300 N/m3 a, TÝnh ¸p st ë độ sâu b, Cửa chiếu sáng áo lặn cã diƯn tÝch 0,16 m2 TÝnh ¸p lùc cđa n-ớc tác dụng lên phần diện tích c, Biết áp suất lớn mà ng-ời thợ lặn chịu đựng đ-ợc 473800 N/m2 , hỏi ng-ời thợ lăn nên lặn đến độ sâu ®Ĩ cã thĨ an toµn Bµi 32 : Mét tàu ngầm lặn d-ới đáy biển độ sâu 280 m , hỏi áp suất tác dụng lên mặt thân tàu ? Biết trọng l-ợng riêng trung bình 10300 N/m3 Nếu cho tàu lặn sâu thêm 40 m áp suất tác dụng lên thân tàu ? Bài 33 : Trong bình thông chứa thuỷ ngân ng-ời ta đổ thêm vào nhánh axít sunfuric nhánh lại đổ thêm n-ớc , cột n-ớc nhánh thứ hai 65 cm Chuyên đề vật lý thấy mực thuỷ ngân hai nhánh ngang Tìm độ cao cột axít sunfuric Biết trọng l-ợng riêng axít sunfuric n-ớc lần l-ợt 18000 N/m 10000 N/m3 Kết có thay đổi không tiết diện ngang hai nhánh không giống Bài 34 : Cho bình hẹp cã ®é cao ®đ lín : a, Ng-êi ta ®ỉ thuỷ ngân vào ống cho mặt thuỷ ngân cách ®¸y èng 0,46 cm , tÝnh ¸p st thủ ngân tác dụng lên đáy ống lên điểm A cách đáy ống 0,14 cm b, Để tạo áp suất đáy ống nh- câu a , phải đổ n-ớc vào ống đến mức Cho trọng l-ợng riêng thuỷ ngân 136000 N/m3 , cđa n-íc lµ 10000 N/m3 Bµi 35 : Mét đập n-ớc nhà máy thuỷ điện có chiều cao từ đáy hồ chứa n-ớc đến mặt đập 150 m Khoảng cách từ mặt đập đến mặt n-íc lµ 20 m cưa van dÉn n-íc vµo tua bin máy phát điện cách đáy hồ 30 m Tính áp suất n-ớc tác dụng lên cửa van , biết trọng l-ợng riêng n-ớc 10000 N/m3 Bài 36 : Một cốc hình trụ , chứa l-ợng n-ớc , l-ợng thuỷ ngân l-ợng dầu Độ cao cột thuỷ ngân cm, độ cao cột n-ớc cm tổng cộng độ cao chất lỏng chứa cốc 40 cm Tính áp suất chất lỏng lên đáy cốc Cho khối l-ợng riêng n-ớc 1g/cm3 , thuỷ ngân 3,6 g/cm3 dầu 1,2 g/cm3 Bài 37 : Một cốc hình trụ chứa l-ợng n-ớc l-ợng thuỷ ngân có khối l-ợng Độ cao tổng cộng n-ớc thuỷ ngân cốc 20 cm TÝnh ¸p st cđa c¸c chÊt láng lên đáy cốc Cho khối l-ợng riêng n-ớc 1g/cm , thuỷ ngân 3,6 g/cm3 Bµi 38 : Ng-êi ta dùng mét èng thủ tinh vuông góc với mặt thoáng n-ớc bình , hai đầu ống hở , phần ống nhô mặt n-ớc có chiều cao cm , sau rót dầu vào ống ống phải có chiều dài để hoàn toàn chứa dầu ? Cho trọng l-ợng riêng n-ớc 10000 N/m3 Bài 39 : Một cốc hình trụ , đáy hình vuông có cạnh 20 cm chứa chất lỏng TÝnh ®é cao h cđa cét chÊt láng ®Ĩ áp lực F tác dụng lên thành cốc có giá trị áp lực chất lỏng lên đáy cốc Bài 40 : Bình A hình trụ có tiết diƯn cm chøa n-íc ®Õn ®é cao 25 cm B×nh h×nh trơ B cã tiÕt diƯn 12 cm2 chøa n-íc ®Õn ®é cao 60 cm Ng-êi ta nối chúng thông đáy ống dẫn nhỏ Tìm độ cao cột n-ớc bình Coi đáy hai bình ngang l-ợng n-ớc chứa ống dẫn không đáng kể Bài 41 : Một bình thông có hai nhánh giống chứa thuỷ ngân Đổ vào nh¸nh f møc A mét cét n-íc cao 30 cm vào nhánh B cột dầu caoF cm Tính độ chênh lệch thuỷ ngân hai nhánh A B Biết trọng l-ợng riêng n-ớc , dầu thuỷ ngân lần l-ợt 10000 N/m3 , 8000 N/m3 vµ 136000 N/m3 Bµi 42 : Một ống chứa đầy n-ớc đặt nằm ngang tiết diện ngang phần rộng 60 cm2 , phần hẹp 20 cm2 Hỏi lực ép lên pittông nhỏ để hệ thống cân lực tác dụng lên pittông lớn 3600 N Bài 43 : Đ-ờng kính pittông nhỏ máy dïng chÊt láng lµ 2,5 cm Hái diƯn tÝch tối thiểu pittông lớn để tác dụng lực 150 N lên pittông nhỏ nâng đ-ợc ô tô có trọng l-ợng 40000 N Bài 44 : áp suất khí 75 cm thuỷ ngân Tính áp suất độ sâu 10 m d-ới mặt n-ớc , cho biết Trọng l-ợng riêng thuỷ ngân 136 N/m3 trọng l-ợng riêng n-ớc 10000 N/m3 Bài 45 : Ng-ời ta đổ n-ớc vào dầu , thứ vào nhánh h1 h2 Chuyên đề vật lý hình chữ U chứa thuỷ ngân hai hánh ngang Biết độ cao cột dầu h1 = 25 cm Hãy tíh độ cao cột n-ớc Cho biét khối l-ợng riêng dầu n-ớc lần l-ợt 900 kg/m3 1000 kg/m3 Bài 46 : Hai ống hình trụ thông Tiết diện ống 12,5 cm2 Hai èng chøa thủ ng©n tíi mét møc Đổ lít nứơc ống , thả vào n-ớc vật có trọng l-ợng 1,8 N 2h Vật phần mặt n-ớc Tính khoảng cách chênh lệch hai mặt thuỷ ngân hai ống Trọng l-ợng riêng thuỷ ngân 136000 N/m3 Bài 47 : Một bình chứa có miệng hình trụ , đ-ợc đậy khít pittông tiếp xúc với mặt n-ớc Gắn vào pittông ống thẳng đứng có bán kính cm Pittông có bán kính 10 cm có trọng l-ỵng 200 N TÝnh chiỊu cao cđa cét n-íc ống píttông cân Bài 48 : Một ống hình chữ U gồm hai nhánh có tiết diện khác Tiết diện nhánh bên trái nhỏ tiết diện nhánh bên phải lần Đổ thuỷ ngân vào ống ng-ời ta thấy mặt thoáng thuỷ ngân nhánh trái cách miệng ống đoạn l = 45 cm Đổ đầy n-ớc vào nhánh trái Tính độ chênh lệch hai mực thuỷ ngân hai nhánh Bài 49 : Một bình thông gåm hai nh¸nh , nh¸nh A chøa n-íc A B 3 (d1 = 1000 N/m ) , nh¸nh B chứa dầu hoả (d2 = 8000 N/m ) , K có khoá K phần ống ngang thông hai èng víi h Mùc chÊt láng ë hai nhánh khoá K đóng ngang có độ cao h = 24 cm so víi kho¸ a, So sánh áp hai bên khoá K b, Mở khoá Có t-ợng xảy ? Muèn cho më kho¸ K hai chÊt láng hai ống không dịch chuyển phải đổ thêm hay rút bớt dầu nhánh B ? Tính chiều cao lúc ? Bài 50 : Một bình hình trụ đặt thẳng đứng chứa chất lỏng Hỏi bình phải chứa chất lỏng tới độ cao để áp lực chất lỏng tác dụng lên thành bình chất lỏng gây đáy bình Bài 51 : Một đập n-ớc có bề rộng L , n-ớc giữ lại đập có độ cao H Đặt D trọng l-ợng riêng n-ớc Hãy tính áp lực n-ớc tác dụng lên mặt ®Ëp F H ... tiếp xúc hộp gỗ với mặt bàn 0,35 m2 Bài 11 : Một xe tải có khối l-ợng 8, 5 bánh xe , diện tích tiếp xúc bánh xe xuống mặt bàn 8, 5 cm2 Coi mặt đ-ờng phẳng áp suất xe lên mặt đ-ờng xe đứng yên ?... Nếu lực tác dụng lên cánh buồm 84 00 N , cánh buồn phải chịu áp suất ? Bài 14 : Một thỏi sắt có dạng hình hép ch÷ nhËt 40cm , 20 cm , 10 cm Trọng l-ợng riêng sắt 780 00N/m3 Đặt thỏi sắt mặt bàn... trung bình lên t-ờng 680 0 N , cánh buồm chịu áp suất 50 N/m2 a, TÝnh diƯn tÝch cđa bøc t-êng ? b, Nếu lực tác dụng lên cánh buồm 9600 N cánh buồm phải chịu áp suất ? Bài 18 : Một bàn có chân ,