0

Chủ đề áp suất và lực đẩy ác si mét

17 4 0
  • Loading ...
    Loading ...
    Loading ...

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 22/07/2021, 11:02

Chuyên đề và áp suất và lực đẩy Ác si mét vật lí 8. Nội dung chuyên đề bao gồm các kiến thức về lực đẩy Ác si mét, áp suất chất rắn, áp suất chất lỏng, áp suất khí quyển, kèm theo đó là các dạng bài tập liên quan đã được phân dạng cụ thể, phương pháp giải và bài giải chi tiết, phù hợp với học sinh và giáo viên ôn thi HSG CHỦ ĐỀ 4: LỰC ĐẨY ACSIMET- ÁP SUẤT A- Lý thuyết 1/ Định nghĩa áp suất: áp suất có giá trị áp lực đơn vị diện tích bị ép Trong đó: - F: áp lực lực tác dụng vng góc với mặt bị ép P= F S - S: Diện tích bị ép (m2 ) - P: áp suất (N/m2) 2/ Định luật Paxcan Áp suất tác dụng lên chất lỏng (hay khí) đựng bình kín chất lỏng (hay khí) truyền nguyên vẹn theo hướng 3/ Máy dùng chất lỏng - S,s: Diện tích Pitơng lớn, Pittơng nhỏ (m2) F S = f s - f: Lực tác dụng lên Pitông nhỏ (N) - F: Lực tác dụng lên Pitông lớn (N) Vì thể tích chất lỏng chuyển từ Pitơng sang Pitơng đó: V = S.H = s.h (H,h: đoạn đường di chuyển Pitông lớn, Pitơng nhỏ) Từ suy ra: F h = f H 4/ Áp suất chất lỏng a) áp suất cột chất lỏng gây điểm cách mặt chất lỏng đoạn h P = h.d = 10 D h Trong đó: h khoảng cách từ điểm tính áp suất đến mặt chất lỏng (đơn vị m) d, D trọng lượng riêng (N/m3); Khối lượng riêng (Kg/m3) chất lỏng P: áp suất cột chất lỏng gây (N/m2) b) áp suất điểm chất lỏng P = P0 + d.h P0: áp khí (N/m2) d.h: áp suất cột chất lỏng gây P: áp suất điểm cần tính 5/ Bình thơng - Bình thơng chứa chất lỏng đứng yên, mực chất lỏng hai nhánh ln ln - Bình thơng chứa nhiều chất lỏng khác đứng yên, mực mặt thống khơng điểm mặt ngang (trong chất lỏng) có áp suất (hình bên)  PA = P0 + d1 h1   PB = P0 + d h2 P = P B  A h1 h2 A B Hình a 6/ Lực đẩy Acsimet F = d.V A Hình b - d: Trọng lượng riêng chất lỏng chất khí (N/m3) - V: Thể tích phần chìm chất lỏng chất khí (m3) - F: lực đẩy Acsimet hướng lên (N) F < P vật chìm ; F = P vật lơ lửng ; F > P vật (P trọng lượng vật) B- Bài tập (I)- Bài tập định luật Pascal - áp suất chất lỏng Phương pháp giải: Xét áp suất vị trí so với mặt thống chất lỏng xét áp suất đáy bình Bài 1: Trong bình nước có hộp sắt rỗng nổi, đáy hộp có dây treo hịn bi thép, hịn bi khơng chạm đáy bình Độ cao mực nước thay đổi dây treo cầu bị đứt B Giải : Gọi H độ cao nước bình Khi dây chưa đứt áp lực tác dụng lên đáy cốc là: F1 = d0.S.H Trong đó: S diện tích đáy bình d0 trọng lượng riêng nước Khi dây đứt lực ép lên đáy bình là: F2 = d0Sh + Fbi Với h độ cao nước dây đứt Trọng lượng hộp + bi + nước không thay đổi nên F1 = F2 hay d0S.H = d0.S.h +Fbi Vì bi có trọng lượng nên Fbi > =>d.S.h h mực nước giảm Bài 2: Hai bình giống có dạng hình nón cụt (hình vẽ) nối thơng đáy, có chứa nước nhiệt độ thường Khi khoá K mở, mực nước bên ngang Người ta đóng khố K đun nước bình B Vì mực nước bình B nâng cao lên chút Hiện tượng xảy sau đun nóng nước bình B mở khố K ? Cho biết thể tích hình nón cụt tính theo cơng thức V = h(s+ +S) sS Giải : Xét áp suất đáy bình B Trước đun nóng P = d h Sau đun nóng P1 = d1h1 Trong h, h1 mực nước bình trước sau đun d,d1 trọng lượng riêng nước trước sau đun => P1 d h1 d h1 = = P dh d h Vì trọng lượng nước trước sau đun nên : d 1.V1 = dV => (V,V1 thể tích nước bình B trước sau đun ) d1 V = d V1 Từ suy ra: => h( s + sS + S ) P1 V h1 h = = P V1 h h h1 ( s + sS1 + S1 ) P1 s + sS + S = P s + sS1 + S1 Vì S < S1 => P > P1 Vậy đun nóng nước làm giảm áp suất nên khóa K mở nước chảy từ bình A sang bình B Bài : Người ta lấy ống xiphông bên đựng đầy nước nhúng đầu vào chậu nước, đầu vào chậu đựng dầu Mức chất lỏng chậu ngang Hỏi nước ống có chảy khơng, Nước Dầu có chảy chảy theo hướng ? Giải : Gọi P0 áp suất khí quyển, d 1và d2 trọng lượng riêng nước dầu, h chiều cao cột chất lỏng từ mặt thoáng đến miệng ống Xét điểm A (miệng ống nhúng nước ) PA = P + d1 h Tại B ( miệng ống nhúng dầu PB = P0 + d2h Vì d1 > d2 => PA> PB Do nước chảy từ A sang B tạo thành lớp nước đáy dầu nâng lớp dầu lên Nước ngừng chảy d1h1= d2 h2 Bài 4: Hai hình trụ A B đặt thẳng đứng có tiết diện 100cm2 200cm2 nối thông đáy A ống nhỏ qua khố k hình vẽ Lúc đầu khố k để ngăn B cách hai bình, sau đổ lít dầu vào bình A, đổ 5,4 lít nước vào bình B Sau mở khố k để tạo thành bình k thơng Tính độ cao mực chất lỏng bình Cho biết trọng lượng riêng dầu nước là: d1=8000N/m3 ; d2= 10 000N/m3; Giải: Gọi h1, h2 độ cao mực nước bình A bình B cân SA.h1+SB.h2 =V2 100 h1 + 200.h2 =5,4.103 (cm3) ⇒ ⇒ h1 + 2.h2= 54 cm Độ cao mực dầu bình B: h3 = (1) V1 3.10 = = 30(cm) SA 100 h1 áp suất đáy hai bình nên d2h1 + d1h3 = d2h2 10000.h1 + 8000.30 = 10000.h2 h2 = h1 + 24 (2) ⇒ Từ (1) (2) ta suy ra: h1+2(h1 +24 ) = 54 ⇒ h1= cm ⇒ h2= 26 cm A B k h2 Bài : Một vòng hợp kim vàng bạc, cân khơng khí có trọng lượng P0= 3N Khi cân nước, vịng có trọng lượng P = 2,74N Hãy xác định khối lượng phần vàng khối lượng phần bạc vịng xem thể tích V vịng tổng thể tích ban đầu V vàng thể tích ban đầu V bạc Khối lượng riêng vàng 19300kg/m3, bạc 10500kg/m3 Giải: Gọi m1, V1, D1 ,là khối lượng, thể tích khối lượng riêng vàng Gọi m2, V2, D2 ,là khối lượng, thể tích khối lượng riêng bạc Khi cân ngồi khơng khí P0 = ( m1 + m2 ).10 (1) Khi cân nước P = P0 - (V1 + V2).d = =   m1 m2   .D .10 + m1 + m2 −   D1 D2    = (2)    D D   10.m1 1 −  + m2 1 −  D2     D1  Từ (1) (2) ta 10m1.D =P - P0 10m2.D =P - P0  1   −   D2 D1   1    −  D1 D2   D 1 −   D2   D 1 −   D1  Thay số ta m1=59,2g m2= 240,8g Bài tập tham khảo : 1) Người ta thả hộp sắt rỗng lên bình nước tâm đáy hộp có lỗ hổng nhỏ bịt kín nút tan nước Khi mực nước so với đáy bình H Sau thời gian ngắn, nút bị tan nước hộp bị chìm xuống đáy Hỏi mực nước bình có thay đổi không? Thay đổi nào? ĐS : Mực nước giảm (II) Bài tập máy ép dùng chất lỏng, bình thơng Bài 1: Bình thơng gồm nhánh hình trụ có tiết diện S1, S2 có chứa nước.Trên mặt nước có đặt pitơng Giải : Chọn S1 điểm tính áp suất mỏng, khối lượng m1 m2 Mực nước bên mặt pitông chênh đoạn h Khi chưa đặt hquả cân thì: S2 a) Tìm khối lượng m cân đặt lên ( D0 khối lượng A B m m pitông lớn để mực nước bên ngang + D0 h = (1) S2 b) Nếu đặt cân sang pitơng nhỏ S1 mực nước lúc chênh riêng nước ) đoạn h Khi đặt vật nặng lên pitông lớn : m1 + m m2 m m m2 = => + = S1 S2 S1 S1 S (2) Trừ vế với vế (1) cho (2) ta : m = D0 h ⇒ m = D0 S h S1 b) Nếu đặt cân sang pitơng nhỏ cân ta có: (3) m1 m m + D0 H = + S1 S2 S2 Trừ vế với vế (1) cho (3) ta : D0h – D0H = - m m DSh S ⇒ ( H − h) D0 = ⇔ ( H − h) D0 = ⇔ H = (1 + )h S2 S S2 S2 Bài 2: Cho bình hình trụ thơng với ống nhỏ có khóa thể tích khơng đáng kể Bán kính đáy bình A r h2 bình B r2= 0,5 r1 (Khố K đóng) Đổ vào bình A lượng nước đến chiều cao h 1= 18 cm, sau đổ lên mặt nước lớp h1 K h3 chất lỏng cao h2= cm có trọng lượng riêng d2= 9000 N/m đổ vào bình B chất lỏng thứ có chiều cao h3= cm, trọng lượng riêng d3 = 8000 N/ m3 ( trọng lượng riêng nước d1=10.000 N/m3, chất lỏng khơng hồ lẫn vào nhau) Mở khố K để hai bình thơng Hãy tính: a) Độ chênh lệch chiều cao mặt thống chất lỏng bình b) Tính thể tích nước chảy qua khố K Biết diện tích đáy bình A 12 cm2 Giải: a) Xét điểm N ống B nằm mặt phân cách nước chất lỏng Điểm M A nằm mặt phẳng ngang với N Ta có: PN = Pm ⇒ d h3 = d h2 + d1 x ( Với x độ dày lớp nước nằm M) => x = Vậy mặt thoáng chất lỏng B cao mặt thoáng chất lỏng A là: ∆h = h3 − (h2 + x) = − (4 + 1,2) = 0,8cm b) Vì r2 = 0,5 r1 nên S2 = S1 12 = = 3cm 2 B A d h3 − d h2 8.10 3.0,06 − 9.10 3.0,04 = = 1,2cm d1 10 h h2 (1) (2) h3 x M (3) N Thể tích nước V bình B thể tích nước chảy qua khố K từ A sang B: VB =S2.H = 3.H (cm3) Thể tích nước cịn lại bình A là: VA=S1(H+x) = 12 (H +1,2) cm3 Thể tích nước đổ vào A lúc đầu là: V = S1h1 = 12.18 = 126 cm3 ta có: V = VA + VB => 216 = 12.(H + 1,2) + 3.H = 15.H + 14,4 => H = 216 − 14,4 = 13,44cm 15 Vậy thể tích nước VB chảy qua khố K là: VB = 3.H = 3.13,44 = 40,32 cm3 (III) Bài tập lực đẩy Asimet: Phương pháp giải: - Dựa vào điều kiện cân bằng: “Khi vật cân chất lỏng P = FA” P: Là trọng lượng vật, FA lực đẩy acsimet tác dụng lên vật (FA = d.V) Bài 1: Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện S = 40 cm cao h = 10 cm Có khối lượng m = 160 g a) Thả khối gỗ vào nước.Tìm chiều cao phần gỗ mặt nước Cho khối lượng riêng nước D0 = 1000 Kg/m3 b) Bây khối gỗ khoét lỗ hình trụ có tiết diện ∆S = cm2, sâu ∆h lấp đầy chì có khối lượng riêng D = 11 300 kg/m3 thả vào nước người ta thấy mực nước với mặt khối gỗ Tìm độ sâu ∆h lỗ Giải: x ∆h h h ∆S P P FA FA a) Khi khối gỗ cân nước trọng lượng khối gỗ cân với lực đẩy Acsimet Gọi x phần khối gỗ mặt nước, ta có P = FA ⇒ 10.m =10.D0.S.(h-x) m ⇒ x=h= 6cm D0 S b) Khối gỗ sau khoét lổ có khối lượng m1 = m - ∆m = D1.(S.h - ∆S ∆h) Với D1 khối lượng riêng gỗ: Khối lượng m2 chì lấp vào là: D1 = m S h ∆S ∆h S h ) m2 = D2 ∆S ∆h Khối lượng tổng cộng khối gỗ chì lúc M = m1 + m2 = m + (D2 ).∆S.∆h m Sh Vì khối gỗ ngập hồn tồn nước nên 10.M=10.D0.S.h ==> h = D0 S h − m = 5,5cm m ( D2 − )∆S S h Bài 2: Hai cầu đặc tích V = 100m nối với sợi dây nhẹ khơng co giãn thả nước (hình vẽ) Khối lượng cầu bên gấp lần khối lượng cầu bên cân 1/2 thể tích cầu bên bị ngập nước Hãy tính a) Khối lượng riêng cầu b) Lực căng sợi dây Cho biết khối lượng nước D0 = 1000kg/m3 Giải a) Vì cầu có thể tích V, mà P2 = P1 => D2 = 4.D1 Xét hệ cầu cân nước Khi ta có: FA P1 + P2 = FA + F’A => D1 + D = Từ (1) (2) suy ra: D0 (2) D1 = 3/10 D0 = 300kg/m3 D2 = D1 = 1200kg/m3 B) Xét cầu: - Khi cầu đứng cân thì: FA = P + T - Khi cầu đứng cân thì: F’A = P2 - T Với FA2 = 10.V.D0; FA = F’A /2 ; P2 = 4.P1 => => 5.T = F’A => = 0,2 N F'A   P1 + T =  4 P1 − T = F ' A T= F' A T T P1 F’A P2 Bài 3: Trong bình hình trụ tiết diện S0 chứa nước, mực nước bình có chiều cao H = 20 cm Người ta thả vào bình đồng chất, tiết diện cho thẳng đứng bình mực nước dâng lên đoạn ∆h = cm a) Nếu nhấn chìm nước hồn tồn mực nước dâng cao so với đáy? Cho khối lương riêng nước D = 0,8 g/cm3, D0 = g/cm3 S b) Tìm lực tác dụng vào thanh chìm hồn tồn nước Cho thể tích 50 cm3 h Giải: a) Gọi S l tiết diện chiều dài Trọng lượng P = 10.D.S.l P F H Khi nằm cân bằng, phần thể tích nước dâng FA lên phần thể tích V1 chìm S H nước Do V1 = S0.∆h S0 Do cân nên P = FA H’ hay 10.D.S.l = D 10 0.S0.∆h => l = (1) P H D0 S ∆h D S Khi chìm hồn toàn nước, nước dâng lên lượng thể tích F’A S0 Gọi ∆H phần nước dâng lên lúc ta có: S.l = S0 ∆H (2) Từ (1) (2) suy ∆H = D0 ∆h D Và chiều cao cột nước bình lúc H' = H + ∆H = H + D0 ∆h = 25 cm D c) Lực tác dụng vào F = FA’ – P = 10 V.(D0 – D) F = 10.50.10-6.(1000 - 800) = 0,1 N Bài tập tham khảo: Bài 1: a) Một khí cầu tích 10 m3 chứa khí Hyđrơ, kéo lên không vật nặng bao nhiêu? Biết trọng lượng vỏ khí cầu 100N, trọng lượng riêng khơng khí 12,9 N/m3, hyđrô 0,9 N/m3 b) Muốn kéo người nặng 60 kg lên cần phải tích tối thiểu bao nhiêu, coi trọng lượng vỏ khí cầu khơng đổi Bài 2: Một khối gỗ hình lập phương cạnh a = 6cm, thả vào nước Người ta thấy phần gỗ lên mặt nước đoạn h = 3,6 cm a) Tìm khối lượng riêng gỗ, biết khối lượng riêng nước D0 = g/cm3 b) Nối khối gỗ với vật nặng có khối lượng riêng D = g/cm3 dây mảnh qua tâm mặt khối gỗ Người ta thấy phần khối gỗ h’ = cm tìm khối lượng vật nặng lực căng dây Bài 3: Trong bình hình trụ tiết diện S1 = 30 cm3 có chứa khối lượng riêng D1 = g/cm3 người ta thả thẳng đứng gỗ có khối lượng riêng D = 0,8 g/cm3, tiết diện S2 =10 cm2 thấy phần chìm nước h = 20 cm a) Tính chiều dài gỗ b) Biết đầu gỗ cách đáy ∆h = cm Tìm chiều cao mực nước có lúc đầu bình Bài 4: Một cầu đặc nhơm, ngồi khơng khí có trọng lượng 1,458N Hỏi phải kht lõi cầu phần tích để thả vào nước cầu nằm lơ lửng nước? Biết dnhôm = 27 000N/m3, dnước =10 000N/m3 Hướng dẫn Thể tích tồn cầu đặc là: V= P d n hom = 1,458 = 0,000054 = 54cm 27000 Gọi thể tích phần đặc cầu sau khoét lỗ V’ Để cầu nằm lơ lửng nước trọng lượng P’ cầu phải cân với lực đẩy ác si mét: P’ = FAS dnhom.V’ = dnước.V V’= ⇒ d nuoc.V 10000.54 = = 20cm3 d n hom 27000 Vậy thể tích nhơm phải kht là: 54cm3 - 20cm3 = 34 cm3 Bài :Một vật nặng gỗ, kích thước nhỏ, hình trụ thả khơng có vận tốc ban đầu từ độ cao 15 cm xuống nước Vật tiếp tục rơi nước, tới độ sâu 65 cm dừng lại, từ từ lên Xỏc định gần khối lượng riêng vật Coi có lực ác si mét lực cản đáng kể mà Biết khối lượng riêng nước 1000 kg/m3 Hướng dẫn: Vì cần tính gần khối lượng riêng vật vật cú kích thước nhỏ nên ta coi gần vật rơi tới mặt nước chìm hồn tồn Gọi thể tích vật V khối lượng riêng vật D, Khối lượng riêng nước D’ h = 15 cm; h’ = 65 cm Khi vật rơi khơng khí Lực tác dụng vào vật trọng lực.:P = 10DV Cụng trọng lực là: A1 = 10DVh Khi vật rơi nước lực ác si mét tác dụng lên vật là: FA = 10D’V Vỡ sau vật lên, nên FA > P Hợp lực tác dụng lên vật vật rơi nước là: F = FA – P = 10D’V – 10DV Cụng lực là: A2 = (10D’V – 10DV)h’ Theo định luật bảo tồn cơng: A1 = A2 ⇒ 10DVh = (10D’V – 10DV)h’ D= Thay số, tính D = 812,5 Kg/m3 h' D' h + h' a b Các tập khó bồi dưỡng học sinh giỏi Câu 1: Một ô tơ có khối lượng 1400kg, hai trục bánh xe cách khoảng O1O2 = 2,80m Trọng tâm G xe cách trục bánh sau 1,2m ( Hình vẽ) Tính áp lực bánh xe lên mặt đường nằm ngang Nếu đặt thêm lên sàn xe trung điểm O1O2 vật có khối lượng 200kg áp lực hai bánh xe lên mặt đường bao nhiêu? Câu 2:Một bình thơng hình chữ U chứa chất lỏng có trọng lượng riêng d0 a Người ta đổ vào nhánh trái chất lỏng khác có trọng lượng d > d0 với chiều cao h Tìm độ chênh lệch hai mực chất lỏng hai nhánh (các chất lỏng khơng hịa lẫn vào nhau) b Để mực chất lỏng hai nhánh nhau, người ta đổ vào nhánh phải chất lỏng khác có trọng lượng riêng d’ Tìm độ cao cột chất lỏng Giải tất trường hợp rút kết luận Câu 3: Trong ống chữ U có chứa thủy ngân Người ta đổ cột nước cao h1 = 0,8m vào nhánh phải, đổ cột dầu cao h2 = 0,4m vào nhánh trái Tính độ chênh lệch mức thủy ngân hai nhánh, cho trọng lượng riêng nước, dầu thủy ngân d1 = 10000N/m3, d2 = 8000N/m3 d3 = 136000N/m3 Câu 4: Ba ống giống thông đáy chứa nước chưa đầy Đổ vào bên nhánh trái cột dầu cao h1 = 20cm đổ vàoống bên phải cột dầu cao h2 = 25cm Hỏi mực nước ống dâng lên bao nhiêu? Cho biết trọng lượng riêng nước d1 = 10000N/m3, dầu d2 = 8000N/m3 Câu 5: 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/m3, trọng lượng riêng nước 10 000 N/m3 Hãy tính độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh bình ? Câu 6: Một bình thơng hình chữ U tiết diện S = cm2 chứa nước có trọng lượng riêng d0 =10000 N/m3 đến nửa chiều cao nhánh a Người ta đổ vào nhánh trái lượng dầu có trọng lượng riêng d = 8000 N/m3 cho độ chênh lệch hai mực chất lỏng hai nhánh chênh lệch đoạn 10 cm.Tìm khối lượng dầu rót vào? b Nểu rót thêm vào nhánh trái chất lỏng có trọng lượng riêng d1 với chiều cao 5cm mực chất lỏng nhánh trái ngang miệng ống Tìm chiều dài nhánh chữ U trọng lượng riêng d1 Biết mực chất lỏng nhánh phải với mặt phân cách dầu chất lỏng đổ vào? Câu 7: Ba ống giống thông đáy, chưa đầy Đổ vào cột bên trái cột dầu cao H1 = 20cm đổ vào ống bên phải cốt dầu cao 10cm Hỏi mực chất lỏng ống dâng cao lên bao nhiêu? Biết trọng lượng riêng nước dầu là: d1= 10000 N/m3 ; d2 = 8000 N/m3 Câu 8: Hai nhánh bình thơng chứa chất lỏng có tiết diện S Trên nhánh có pitton có khối lượng khơng đáng kể Người ta đặt cân có trọng lượng P lên pitton ( Giả sử không làm chất lỏng tràn ngồi) Tính độ chênh lệch mực chất lỏng hai nhánh hệ đạt tới trạng thái cân học? Câu 9: Chiều cao tính từ đáy tới miệng ống nhỏ 140cm 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? Cho biết trọng lượng riêng thủy ngân 136000N/m3, nước 10000N/m3 Câu 10: 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 KLR nước D1 = 1g/cm3 thủy ngân D2 = 13,6g/cm3 Câu 11: Bình A hình trụ tiết diện 8cm2 chứa nước đến độ cao 24cm Bình hình trụ B có tiết diện 12cm2 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 Câu 12: 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 tông nhỏ lực f = 500N Câu 13: Hai hình trụ thơng đặt thẳng đứng có tiết diện thẳng bên 20cm2 10cm2 đựng thủy ngân, mực thủy ngân độ cao 10cm thước chia khoảng đặt thẳng đứng bình a,Đổ vào bình lớn cột nước nguyên chất cao 27,2 cm Hỏi độ chênh lệch độ cao mặt cột nước mặt thống thủy ngân bình nhỏ? b,Mực thủy ngân bình nhỏ dâng lên đến độ cao thước chia độ c, Cần phải đổ thêm vào bình nhỏ lượng nước muối có chiều cao để mực thủy ngân bình trở lại ngang nhau? Biết KLR thủy ngân 13600 kg/m3, nước muối 1030kg/m3, nước ngun chất 1000kg/m3 Câu 14: Hai bình thơng bình đựng nước, bình đựng dầu khơng hịa lẫn Người ta đọc thước chia đặt bình số liệu sau( số thước phía dưới) a Mặt phân cách nước dầu mức 3cm b Mặt thoáng nước mức 18cm c Mặt thống dầu mức 20cm Tính trọng lượng riêng dầu biết KLR nước 1000kg/m3 Câu 15: Chất lỏng khơng hịa tan nước có trọng lượng riêng 12700N/m3 Người ta đổ nước vào bình mặt nước cao 30cm so với mặt chất lỏng bình Hãy tìm chiều cao cột chất bình so với mặt ngăng cách hai chất lỏng Cho biết trọng lượng riêng nước 10000N/m3 Câu 16 : Một bình thơng gồm hai ống hình trụ giống gép liền đáy Người ta đổ vào nước, sau bỏ vào cầu gỗ có khối lượng 20g thấy mực nước dâng cao 2mm Tính tiết diện ngang ống bình thơng nhau? Câu 17: Một máy ép dùng dầu có xi lanh A B thẳng đứng nối với ống nhỏ Tiết diện thẳng xi lanh A 200cm2 xi lanh B 4cm2 Trọng lượng riêng dầu 8000N/m3 Đầu tiên mực dầu hai xi lanh độ cao a,Đặt lên mặt dầu A pít tơng có trọng lượng 40N Hỏi sau cân độ chênh lệch hai mặt chất lỏng hai xi lanh bao nhiêu? b,Cần phải đặt lên mặt chất lỏng B pít tơng có trọng lượng để hai mặt pít tơng nằm mặt phẳng c, Cần tác dụng lên pít tơng nhánh B lực để nâng vật có khối lượng 200kg đặt lên pít tơng nhánh A? Coi lực ma sát không đáng kể Câu 17: Bán kính xi lanh 1cái kích dùng dầu 10cm 2cm a,Đặt lên pít tơng lớn kích vật có khối lượng 250kg Cần phải tác dụng lên pít tơng nhỏ lực để nâng vật nặng lên? b,Người ta tác dụng lên pít tơng nhỏ lực lớn 500N Vậy phải chế tạo pít tơng lớn có tiết diện thẳng để nâng tơ có khối lượng 2500kg Câu 18: Hai xi lanh có tiết diện S1 S2 thơng với có chứa nước Trên mặt nước có đặt pít tơng mỏng có khối lượng riêng khác nên mực nước bên chênh đoạn h(H.vẽ) Đổ lớp dầu lên pít tơng S1 cho mực nước nước bên ngang Tính độ chênh lệch x mực nước xi lanh ( Theo S1; S2 h ) Nếu lấy lượng dầu từ bên S1 đổ lên pít tơng S2 Câu 19: Một ống chữ U có nhánh hình trụ tiết diện khác chứa thủy ngân Đổ nước vào nhánh nhỏ đến cân thấy mực thủy ngân nhánh chênh h = 4cm Tính chiều cao cột nước cho biết trọng lượng riêng thủy ngân d1 = 136000N/m3, nước d2 = 10000N/m3 Kết có thay đổi khơng đổ nước vào nhánh to Câu 20: Hai bình thơng có tiết diện S1 = 12cm2 S2 = 240cm chứa nước đậy pít tơng P1 P2 (H.vẽ)có khối lượng khơng đáng kể a,Đặt lên đĩa Đ1 pít tơng P1 vật m có khối lượng 420g Hỏi pít tơng P2 bị đẩy lên cao thêm xentimét b, Để pít tơng ngang nhau, phải đặt lên đĩa Đ2 pít tơng P2 vật có khối lượng c, Nếu đặt vật m lên đĩa Đ2 P1 bị đẩy lên cao thêm xentimét? Câu 21: 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 Câu 22: Đường kính pit tơng nhỏ máy dùng chất lỏng 2cm Hỏi diện tích tối thiểu pít tơng lớn để tác dụng lực 120N lên pít tơng nhỏ nâng tơ có trọng lượng 24000N Câu 23: Một người thợ lặn mặc áo lặn chịu áp suất tối đa 300000N/m2 a,Hỏi thợ lặn lặn sâu nước biển có d = 10300N/m3 b,Tính lực nước biển tác dụng lên cửa kính quan sát áo lặn có diện tích 200cm2 lặn sâu 25m Câu 24: Một phanh ô tô dùng dầu gồm xi lanh nối với ống nhỏ dẫn dầu Pít tơng A xi lanh đầu bàn đạp có tiết diện 4cm2, cịn pít tơng nối với má phanh có tiết diện 8cm2 Tác dụng lên bàn đạp lực 100N Đòn bẩy bàn đạp làm cho lực đẩy tác dụng lên pít tơng giảm lần Tính lực truyền đến má phanh Câu 25: Một cốc chứa 150g nước Người ta thả trứng vào cốc trứng chìm tới đáy cốc Từ từ rót thêm nước mối có khối lượng riêng D = 1150kg/m3 vào cốc đồng thời khuấy cho lúc rót 60ml nước muối thấy trứng rời khỏi đáy cốc không lên mặt nước Xác định KLR trứng Câu 26: Một thiết bị đóng vịi nước tự động bố trí hình vẽ Thanh cứng AB quay quanh lề đầu A Đầu B gắn với phao hộp kim loại rỗng hình trụ, diện tích đáy 2dm2, trọng lượng 10N Một nắp cao su đặt D, AB nằm ngang nắp đậy kín miệng vòi AC = BC Áp lực cự đại dòng nước vòi lên nắp đậy 20N Hỏi mực nước đến đâu vịi nước ngừng chảy Biết khoảng cách từ B đến đáy phao 20cm Khối lượng AB không đáng kể Câu 27: Tiết diện pittơng nhỏ kích dùng dầu 1,35cm2, pittơng lớn 170cm2 Người ta dùng kích để nâng vật có trọng lượng 42000N Hỏi phải tác dụng lên pít tơng nhỏ lực bao nhiêu? Câu 28: Một khối kình hộp đáy vng chiều cao h = 10cm nhỏ cạnh đáy, gỗ có KLR D1 = 880kg/m3 thả mộtbình nước (Hình vẽ) a,Tính chiều cao phần nhơ lên khỏi mặt nước hình hộp b, Đổ thêm vào bình chất dầu khơng trộn lẫn với nước có KLR D2= 700kg/m3 Tính chiều cao phần chìm nước, dầu gỗ Câu 29: Một khí cầu tích 10m3 chứa khí hiđrơ, kéo lên không vật nặng bao nhiêu?Biết trọng lượng vỏ khí cầu 100N, trọng lượng riêng khơng khí 12,9N/m3, khí hiđrơ 0,9N/m3 Muốn kéo người nặng 6okg lên khí cầu phải tích tối thiểu bao nhiêu, coi trọng lượng vỏ khí cầu khơng đổi Câu 30: 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 KLR nước D1 = 1g/cm3 thủy ngân D2 = 13,6g/cm3 Câu 31: Hai cầu kim loại có khối lượng treo vào hai đĩa cân địn Hai cầu có khối lượng riêng D1 = 7,8g/cm3; D2 = 2,6g/cm3 Nhúng cầu thứ vào chất lỏng có khối lượng riêng D3, cầu thứ hai vào chất lỏng có khối lượng riêng D4 cân thăng Để cân thăng trở lại ta phải bỏ vào đĩa có cầu thứ hai khối lượng m1 = 17g Đổi vị trí hai chất lỏng cho nhau, để cân thăng ta phải thêm m2 = 27g vào đĩa có cầu thứ hai Tìm tỉ số hai khối lượng riêng hai chất lỏng Câu 32: Một thỏi hợp kim tích dm3 khối lượng 9,850kg tạo bạc thiếc Xác định khối lượng bạc thiếc hợp kim , biết khối lượng riêng bạc 10500 kg/m3, thiếc 2700 kg/m3 Nếu: a,Thể tích hợp kim tổng thể tích bạc thiếc b,Thể tích hợp kim 95% tổng thể tíc bạc thiếc Câu 33: Một vòng hợp kim vàng bạc Khi cân khơng khí có trọng lượng P0= 3N Khi cân nước, vịng có trọng lượng P = 2,74N Hãy xác định khối phần vàng khối lượng phần bạc vòng xem thể tích V vịng tổng thể tích ban đầu V1 vàng thể tích ban đầu V2 bạc Khối lượng riêng vàng 19300kg/m3, bạc 10500kg/m3 Câu 34: Hai cầu khơng rỗng, tích chế tạo từ vật liệu khác nhau, móc vào lực kế nhúng vào nước Các số F1, F2, F3 (như hình vẽ) Hỏi số F1 có giá trị bao nhiêu? Người ta thả khối gỗ đặc vào chậu chất lỏng, thấy phần gỗ chìm chất lỏng tích V1 (cm3) Tính tỉ số thể tích phần gỗ ngồi khơng khí (V2) phần gỗ chìm (V1) Cho khối lượng riêng chất lỏng gỗ D1= 1,2 g/cm3; D2 = 0,9 g/cm 3gỗ không thấm chất lỏng Câu 35: Một khối gỗ thả nước thể tích, thả dầu thể tích Hãy xác định khối lượng riêng dầu, biết khối lượng riêng nước 1g/cm3 Câu 36: Một vật nặng gỗ, kích thước nhỏ, hình trụ, hai đầu hình nón thả khơng có vận tốc ban đầu từ độ cao 15 cm xuống nước Vật tiếp tục rơi nước, tới độ sâu 65 cm dừng lại, từ từ lên Xác định gần khối lượng riêng vật Coi có lực ác si mét lực cản đáng kể mà Biết khối lượng riêng nước 1000 kg/m3 Câu 37: Một cốc hình trụ có đáy dày 1cm thành mỏng Nếu thả cốc vào bình nước lớn cốc thẳng đứng chìm 3cm nước.Nếu đổ vào cốc chất lỏng chưa xác định có độ cao 3cm cốc chìm nước cm Hỏi phải đổ thêm vào cốc lượng chất lỏng nói có độ cao để mực chất lỏng cốc cốc Câu 38: Một khối gỗ hình hộp chữ nhật, tiết diện đáy S = 150 cm2 , cao h = 30 cm thả hồ nước cho khối gỗ thẳng đứng Tính cơng lực cần thiết để nhấn chìm khối gỗ xuống đáy hồ? Mực nước hồ có độ sâu L = 100 cm Biết trọng lượng riêng nước gỗ d1 = 10000N/m3 , d2 = 8000N/m3 Câu 39: Một mảnh đồng chất, phân bố khối lượng quay quanh trục O phía Phần nhúng nước, cân nằm nghiêng hình vẽ bên, nửa chiều dài nằm nước Hãy xác định khối lượng riệng chất làm Câu 40: Phía đĩa cân, bên trái treo vật chì, bên phải treo vật hình trụ đồng khắc vạch chia độ từ đến 100 Có cốc đựng chất lỏng A B khác nhau(Hình vẽ) Ban đầu chưa nhúng vật vào chất lỏng cân trạng thái cân - Khi cho vật chì chìm hẳn chất lỏng A, hình trụ chất lỏng B phải nâng cốc chứa chất lỏng B đến mặt thoáng ngang với vạch 87 cân cân - Khi cho vật chì chìm hẳn chất lỏng B hình trụ chất lỏng A mặt thoảng củachất lỏng A phỉa ngang vạch 79 cân thăng Tính tỷ số khối lượng riêng hai chất lỏng A B, từ nêu phương pháp đơn giản nhằm xác định KLR chất lỏng Câu 41: Một vật kim loại, bỏ vào bình chứa có vạch chia thể tích làm cho nước bình dâng lên thêm 50cm3 Nếu treo vật vào lực kế lực kế 3,9N cho biết trọng lượng riêng nước 10000N/m3 a,Tính lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật b, Xác định khối lượng riêng chất làm lên vật Câu 42: Một cục nước đá tích V = 500cm3 mặt nước Tính thể tích phần ló khỏi mặt nước biết KLR nước đá 0,92g/cm3 trọng lượng riêng nước 10000N/m3 Câu 43: Hai cầu A,B có trọng lượng làm hai chất khác nhau, treo vào đầu địn có trọng lượng khơng đáng kể chiều dài l = 84cm Lúc đầu, đòn cân Sau đem nhúng hai cầu ngập nước Người ta thấy phải dịch chuyển điểm tựa 6cm phía B để địn trở lại cân Tính trọng lượng riêng cầu B trọng lượng riêng cầu A dA = 3.104N/m3 nước dn = 104N/m3 Câu 44: Một đồng chất tiết diện đều, có khối lượng 10kg, chiều dài l đặt hai giá đỡ A B hình vẽ bên l Khoảng cách BC = Ở đầu C người ta buộc vậtnặng hình trụ có bán kính đáy 10cm, chiều cao 32cm, trọng lượng riêng chất làm hình trụ d = 35000N/m3 Lực ép lên giá đỡ A bị triệt tiêu Tính trọng lượng riêng chất lỏng bình Câu 45: Thả khối đồng hình hộp chữ nhật Vào chậu bên đựng thủy ngân, bên nước nguyên chất Một phần khối đồng nằm thủy ngân(H.vẽ) Chứng minh lực đẩy Ác-SiMéttổng cộng tác dụng lên khối gỗ tổng trọng lượng phần nước bị chiếm chỗ trọng lượng thủy ngân bị chiếm chỗ Câu 46: Một cầu đồng đặc có KLR 8900kg/m3 thể tích 10cm3 thả chậu thủy ngân bên nước Khi cầu cân bằng, phần ngập thủy ngân, phần nước Tìm thể tích chìm thủy ngân thể tích chìm nước cầu? Biết KLR nước thủy ngân 1000kg/m3 13600kg/m3 Câu 47: Một ống nghiệm cao chứa ba chất lỏng không trộn lẫn vào có KLR D1 = 1080kg/m3; D2 = 900kg/m3 ; D3 = 840kg/m3 Chất lỏng D2 làm thành lớp dày 4cm lớp chất lỏng (mỗi lớp có độ dày 10cm) Thả vào có tiết diện S1 = 1cm2, độ dài l = 16cm có khối lượng riêng D = 960kg/m3 lơ lửng tư thẳng đứng (vì trọng tâm gần đầu thanh) Tìm độ cao khúc chìm chất lỏng Câu 48: Treo miếng nhựa đặc vào đầu m ột lực kế, khơng khí lực kế 8N Nhúng miếng nhựa ngập nước, lực kế 4N Tính thể tích miếng nhựa trọng lượng riêng Câu 49: Một cầu rỗng khối lượng 1g, thể tích ngồi 6cm, chiều dày vỏ khơng đáng kể, phần chứa nước cịn lại chứa 0,1g khơng khí, cầu lơ lửng nước tính thể tích phần chứa khơng khí Câu 50: Một cầu làm kim loại có KLR 7500kg/m3, mặt nước,tâm cầu nằm mặt phẳng với mặt thống nước Quả cầu có phần rỗng có dung tích 1dm3 Tính trọng lượng cầu Câu 51: Một mảnh, đồng chất, phân bố khối lượng quanh trục O phía Phần nhúng nước, cân nằm nghiêng hình vẽ, nửa chiều dài nằm nước Hãy xác định khối lượng riêng chất làm Câu 52: Một hình trụ làm gang, đáy tương đối rộng , bình chứa thủy ngân, phía người ta đổ nước Vị trí hình trụ biểu diễn hình vẽ Cho trọng lượng riêng nước d1 d2 Diện tích đáy hình trụ S Hãy xác định lực đẩy tác dụng lên hình trụ Câu 53: Một bình chứa chất lỏng có trọng lượng riêng d0 , chiều cao cọt chất lỏng bình h0 , cách phía mặt thốn khoảng h1 , người ta thả rơi thẳng đứng vật nhỏ đặc đồng chất vào bình chất lỏng Khi vật nhỏ chạm đáy bình lúc vận tốc khơng Tính trọng lượng riêng chất làm vật, bỏ qua lực cản khơng khí chất lỏng vật Câu 54: Một khối gỗ hình hộp chữ nhật tiết diện S = 40cm2 , độ cao h = 10cm có khối lượng m = 160g a,Thả khối gỗ vào nước Tìm chiều cao phần gỗ mặt nước Cho khối lượng riêng nước D0 =1000kg/m3 ∆ ∆ b,Bây khối gỗ bị khoét lỗ hình trụ có tiết diện S = 4cm2 , sâu h lấp đầy chì có khối lượng riêng D2 = 11300kg/m3 Khi thả vào nước người ta thấy mực chất ∆ lỏng ngang với mặt khối gỗ Tìm độ sâu h khối gỗ? Câu 55: Trong bình hình trụ tiết diện S1=30cm2 có chứa nước, khối lượng riêng D1=1g/cm3 Người ta thả thẳng đứng gỗ có khối lượng riêng D2=0,8g/cm3, tiết diện S2=10cm2, cân thấy phần chìm nước h=20cm, đầu ∆ gỗ cách đáy bình đoạn h=2cm a,Tính chiều dài l gỗ b,Tìm chiều cao mực nước có lúc đầu bình Câu 56: Trong tay có cốc thủy tinh hình trụ thành mỏng, bình lớn đựng nước, thước thẳng có vạch chia tới milimet Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng chất lỏng khối lượng riêng cốc thủy tinh Cho bạn biết khối lượng riêng nước Câu 57: Một cầu sắt bên có phần rỗng Hãy nêu cách xác định thể tích phần rỗng với dụng cụ có phịng thí nghiệm Biết khối lượng riêng sắt Ds Câu 59: Một qủa cầu có trọng lượng riêng d1 = 8200N/m3, thể tích V1 = 100m3, mặt bình nước, Người ta rót dầu vào phủ kín hồn tồn cầu a,Tính thể tích phần cầu ngập nước đổ dầu b, Nếu tiếp túc rót thêm dầu thể tích phần ngập nước cầu có thay đổi khơng? Cho biết trọng lượng riêng dầu d2 =7000N/m3, nước d3 = 10000N/m3 Câu 61: Một thớt gỗ, khối lượng riêng D1 = 850kg/m3, có hai mặt phẳng song song cách khoảng h = 8cm đặt chậu a,Người ta đổ nước vào chậu, áp suất nước thớt tác dụng lên đáy chậu Tính độ cao cột nước b,Sau từ từ rót vào chậu chất lỏng không trộn lẫn với nước mặt thớt ngang với mặt thoáng chất lỏng, thấy lớp chất lỏng dày 4,8cm Xác định khối lượng riêng chất lỏng c,Nếu lại tiếp tục rót thêm chất lỏng cho mực chất lỏng cao thêm 3cm, phần chìm chất lỏng thớt tằng hay giảm bao nhiêu? Câu 62: Trong bình nước có hộp sắt rỗng nổi, đáy hộp có dây treo hịn bi thép, hịn bi khơng chạm đáy bình Độ cao cột nước thay đổi dây treo cầu bị đứt Câu 63: Người ta thả hộp sắt rỗng bình nước Ở tâm đáy hộp có lỗ hổng nhỏ bịt kín nút tan nước Khi mực nước so với đáy bình H Sau thời gian ngắn, nút bị tan nước hộp bị chìm xuống Hỏi mực nước bình có thay đổi khơng? Thay đổi nào? ... khơng khí Lực tác dụng vào vật trọng lực. :P = 10DV Cụng trọng lực là: A1 = 10DVh Khi vật rơi nước lực ác si mét tác dụng lên vật là: FA = 10D’V Vỡ sau vật lên, nên FA > P Hợp lực tác dụng lên... = 40,32 cm3 (III) Bài tập lực đẩy Asimet: Phương pháp giải: - Dựa vào điều kiện cân bằng: “Khi vật cân chất lỏng P = FA” P: Là trọng lượng vật, FA lực đẩy acsimet tác dụng lên vật (FA = d.V)... 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
- Xem thêm -

Xem thêm: Chủ đề áp suất và lực đẩy ác si mét, Chủ đề áp suất và lực đẩy ác si mét