C. CƠ HỌC THỦY TĨNH
c.Hãy đề xuất phương án xác định khối lượng riêng của một vật rắn không thấm nước
với các dụng cụ sau: một bình chia độ, một miếng gỗ nhẹ ( không thấm nước. Một bình chưa nước, cốc, vật rắn cần xác định khối lượng riêng.
3.3.10*. Một khối gỗ hình lập phương, có cạnh a=6cm, được thả vào nước, người ta
thấy phần khối gỗ nổi trên mặt nước có chiều cao 3,6cm. Biết khối lượng riêng của nước là Dn=1g/cm3.
a. Tìm khối lượng riêng của gỗ .
b. Nối khối gỗ vào vật nặng có khối lượng riêng D1=8g/cm3, người ta thấy phần nổi của khối gỗ là h/ =3cm. Tìm khối lượng của vật nặng và lực căng của dây nối.
3.3.11. Một quả bóng bay của trẻ em được thổi phồng bằng khí hiđrô có thể tích 4cm3,vỏ bóng bay có khối lượng 3g buộc vào một sợi dây dài và đều có khối lượng 1g trên vỏ bóng bay có khối lượng 3g buộc vào một sợi dây dài và đều có khối lượng 1g trên 10m. Tính chiều dài của sợi dây được kéo lên khi quả bóng đứng cân bằng trong không khí. Biết khối lượng của một lít không khí là 1,3g và của 1 lít hiđrô là 0,09g. Cho rằng thể tích của quả bóng và khối lượng riêng của không khí là không thay đổi khi quả bóng lên cao. (xem bài 94 /S121/NC9)
3.3.12. Một chiếc tách bằng sứ, khi thả nổi vào một bình trụ đựng nước, mực nước
dâng lên h1=1,7 cm. Sau đó tách chìm hẵn xuống thì mức nước hạ bớt a=1,2 cm. Xác định khối lượng riêng của sứ làm tách. (chuyên lý 7)
3.3.13. Một quả cầu khi thả trong một chậu nước , thì phần nổi trên mặt nước có thể tích bằng 1/4 thể tích quả cầu. Đổ thêm vào chậu một chất lỏng không trộn lẫn với nước, với lượng thừa đủ ngập quả cầu, thấy khi cân bằng một nửa quả cầu ngập trong nước, một nửa ngập trong chất lỏng. (chuyên lý 7)
a. Xác định khôi lượng riêng của chất lỏng nói trên.
b. Nếu khối lượng riêng của chất lỏng bằng hoặc lớn hơn khối lượng riêng của quả cầu, thì tỉ lệ thể tích 2 phần chìm trong hai chất lỏng là bao nhiêu? (lượng chất lỏng đủ nhiều) (chuyên lý 7)
3.3.14.Một chiếc phao thể tích V=3,4m3 , ngập một nửa trong nước. Treo một quả cầu bằng sắt nhờ một sợi dây buộc vào phao, thì phao lập lờ dưới mặt nước.
Tính khối lượng của quả nặng và lực căng của sợi dây. Bỏ qua khối lượng và kích thước của dây. KLR của nước là Dn=1000kg/m3, của sắt Ds=7800kg/m3. (chuyên lý 7)
3.3.15.Một hình trụ có tiết diện đáy S =150 cm2 đựng nước. Người ta thả vào bình một thỏi nước đá dạng hình hộp chữ nhật, khối lượng m1=360g. (chuyên lý 7)
a. Xác định khối lượng nước m trong bình . biết rằng tiết diện ngang của khối nước đá S1=80 cm3, và vừa đủ chạm dáy bình. Khối lượng riêng của nước dấ là D1 = 900kg/m3.
b. Xác định áp suất do nứơc gây ra tại dáy bình khi:chưa có nước đá; khi vừa thả nước dấ; khi nước đá tan hết.
3.3.16.Tại sao có thể nói trong thực té một kg gỗ nặng hơn một kg sắt. (chuyên lý 7)
3.3.17. tại sao một chiếc khí cầu lại có thể lơ lửng ở một độ cao nào đó trên không, ( không lên cao hơn cũng không xuống thấp hơn), trong khi đó một chiếc tàu lặn chết máy lại không thẻ lơ lửng ở độ sâu nhất định dưới biển sâu. (chuyên lý 7)
3.3.18.Một chiếc pít tông là một đĩa tròn bán kính R= 4cm, trọng lượng P=30N. giữa đĩa là một có cắm một ống nhỏ thành mỏng bán kính r =1cm. Pít tông có thể trượt khít và không ma sát trong một chiéc cốc. Ban đầu pít tông nằm ở đáy cốc. Hỏi pit tông sẽ được nâng lên đến độ cao bao nhiêu , nếu rót m=700g nước qua ống.(hình 3.3.18)
3.3.19*.Có một quả cầu nhẹ bán kính R, nổi trên mặt nước. Người ta cầm một ống trụ nhỏ bán kính r ấn quả cầu vào nước ở độ sâu nào đó. Rồi rót nước vào ống trụ. Khi mực nước trong ống trụ cách mặt thoáng của chậu là h thì thấy quả cầu bắt đầu rời khỏi miệng ống. Tìm trọng lượng riêng của quả cầu(hình 3.3.19).
gợi ý:Hệ lực tác dụng lên quả cầu khi nó bắt đầu dời khỏi miệng ống: trọng lượng của quả cầu,lực đẩy của nước và trọng lượng của khối nước phía trên mặt thoáng...
3.3.20*. Một quả cầu nhẹ bán kính R, làm bằng chất có trọng lượng riêng d1 nổi trên mặt nước. Người ta cầm một ống trụ nhỏ bán kính r ấn quả cầu vào nước ở độ sâu nào đó. Rồi rót nước từ từ Hỏi khi mực nước trong ống cách mặt thoáng của nước trong chậu bao nhiêu thì quả cầu bắt đầu dời khỏi miệng ống.(hình 3.3.19)
Các bài tập khác:Bài 51/ S200 CL...Đề thi tuyển sinh KHTN...
bổ sung
1.1.Một Bể nước có bề rộng a= 4m, dài b=8m chứa nước có chiều cao h=1m.
a. Tìm lực tác dụng vào mặt bên của bể. Cho trọng lượng riêng của nước là d= 10000N/m3.
b. Bây giờ ta ngăn bể thành 2 phần cho đáy của mỗi phần là một hình vuông. Mực nước trong hai phần là h1=1,5m và h2=1m. Tìm lực tác dụng vào vách ngăn.
1.2Một ống thủy tinh tiết diện S=2cm2, hở hai đầu được cắm vuông góc vào chậu nước. Người ta rót 72g dầu vào ống.
a. Tìm độ chênh lệch giữa mực dầu trong ống và mực nước trong chậu. Biết trọng lượng riêng của nước và dầu là: d0=10000N/m3. d=9000N/m3.
b. Nếu ống có chiều dài l= 60cm thì phải đặt ống như thế nào để có thể rót dầu vào đầy ống.
c. Tìm lượng dầu chảy ra ngoài khi ống đang ở trạng thái của câu b .Nếu người ta kéo ống lên một đoạn là x . (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1.3.Cho khối lượng riêng của nước muối thay đổi theo độ sâu bằng quy luật: D=D0+Ah; với D0=1g/cm3, A=0,001g/cm4. Hai quả có cùng thể tích V=1cm3, khối lượng m1=1,2 g; m2=1,4g được thả vào nước muối. Tìm độ sâu đến tâm mỗi quả cầu khi:
a. hai quả cầu rời ra.
b. Hai quả cầu được nối với nhau bằng dây mảnh, không dãn, chiều dài giữa hai tâm là l=5cm.
1.4. trong bình hình trụ tiết diện S1=30cm2 có chứa nước, khối lượng riêng D1=1g/cm3. Người ta thả thẳng đứng một thanh gỗ có khối lượng riêng D2=0,8g/cm3, tiết diện S2=10cm2 thì thấy phần chìm trong nước là h=20cm.
a. tính chiều dài l của thanh gỗ
b. biết đầu dưới của thanh gỗ cách đáy ∆h=2cm. Tìm chiều cao mực nước đã có lúc đầu trong bình.
c. có thể nhấn chìm thanh gỗ trong nước được không? Để có thể nhấn chìm thanh gỗ vào nước thì chiều cao ban đầu tối thiểu của mực nước trong bình phải là bao nhiêu. d**. Tính công cần thiết để nhấn chìm khối gổ xuống đáy bình ( theo điều kiện ở đầu bài)
Cơ học thủy tỉnh:
18.3. Một vật bằng đồng và một vật bằng sắt đặc, được treo dưới hai đĩa cân của một
cái cân nhạy. Ta thấy cân thăng bằng.
a. Nếu đồng thời nhúng cả hai vật trong nước , thì cân còn thăng bằng không? Nó trĩu về phía nào?
b. Nếu đặt cân trong cái chuông của bơm chân không, rồi hút hết không khí ra, thì cân còn thăng bằng không? Vì sao?
Giải:a.Trong không không kí cân thăng bằng nên trọng lượng biểu kiến của đồng bằng trọng lượng biểu kiến của sắt:Pđ1=Ps1 hay Vđ( dđ-dk)=Vs(ds-dk) (1)
Do dđ>ds nên Vđ<Vs (2) ; và (Vđdđ-Vsds)=-(Vs-Vđ)dk
(3)
Khi cân hai vật trong nước,trọng lượng biểu kiến của chúng là: Pđ2=Vđ( dđ-dn); Ps2=Vs(ds-dn).
Xét hiệu Pđ2-Ps2=(Vđdđ-Vsds)+ (Vs-Vđ)dn=(Vđ-Vs)dk + (Vs-Vđ)dn =(Vs-Vđ) (dn-dk)>0 ;suy ra Pđ2>Ps2 do đó khi cân trong nước thì cân trĩu về phía đồng. B. theo (3): (Vđdđ-Vsds)=-(Vs-Vđ)dk hay Pđ-Ps=- Vs(ds-dk) < 0 suy ra Pđ< Ps . do đó trong chân không, cân trĩu về phía sắt.
18.4.Một khối đặc hình trụ, đường kính đáy d=12cm, chiều cao h=8cm
bằng một chất có khối lượng riêng D=850kg/m3, được đặt trong một cái chậu thủy tinh.
a. Xác định trọng lượng của hình trụ, và áp suất do nó tác dụng lên đáy chậu.
b. Đổ nước vào chậu cho đến độ cao 5cm.áp suất do khối trụ tác dụng lên đáy chậu bây giờ là bao nhiêu.
c. Từ từ rót vào chậu một chất dầu không trộng lẫn với nước cho đến lúc đáy trên của hình trụ gang với mặt thoáng ủa dầu thì thấylớp dầu dày 6,4cm. Xác định khối lượng riêng ủa dầu.
18.3. Một phù kế gồm một cái bầu có thể tích 12cm3 và một cái ống(thanh)có tiết diện 20m2 dài15cm( hình vẽ 18.3).vỏ của nó có khối lượng 1,2g. có tiết diện 20m2 dài15cm( hình vẽ 18.3).vỏ của nó có khối lượng 1,2g.
a. Hỏi phải đổ vào bầu bao nhiêu gam hạt chì, để khi thả vào nước thì bầu ngập hoàn toàn trong nước?
b. Sau đó nếu thả phù kế vào một ống nghiệm,đựng chất lỏng có khối ượng riêng 900kg/m3, thì thanh chìm đến độ nào?
18.4. Một phù kế giống phù kế bài 18.3 nhưng dùng để xác định khối lượng riêng của
a. Khối lượng hạt chì phải đổ vào bầu là bao nhiêu để khi thả vào nước, phù kế chìm đến đầu A của ống?
b. Trong chất ỏng có khối lựơng riêng là bao nhiêu thì phù kế nổi đến điểm 0.
18.5. Thanh của một phù kế được chia độ đều từ 0 đến 100. Thả vào nước thì mức
nước sẽ đúng độ chia số 0, thả trong chất lỏng có khối lượng riêng 1500kg/m3 thì mức chất lỏng ở vạch ghi số 80.Hỏi thể tích của bầu gấp bao hiêu lần thể tích của thanh? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
18.6.Hai vật A và B được treo dưới hai đĩa
cân của một cân đòn có hai tay đòn bằng nhau. Vật B có khối lượng 100g và khối lượng riêng 8800kg/m3, và cân bằng với vật A. Người ta nhúng đồng thời vật A trong nước và vật B trong một chất lỏng có khối
lượng riêng 880kg/m3, thì hai vật vẫn cân bằng. Xác định khối lượng riêng của vật A.
18.7.Một bình thông nhau dạng chữ U có vách giữa chung. Trong hai nhánh đựng 2
chất lỏng có khối lượng riêng tương ứng D1 và D2( D1<D2) ở điều kiện cân bằng.
ở độ cao h so với đáy bình xuất hiện một lổ nhỏ trên vách chung,khi đó chất lỏng trong hai nhánh sẽ chảy lẩn vào nhau( các chất không hòa lẫn vào nhau và khi chảy chất ỏng chỉ tách thành hai phần tại lổ thủng). Hỏi sau đó, khi đã cân bằng các chất lỏng phân bố như thế nào và mực chất lỏng trong hai nhánh thay đổi như thế nào so với khi chưa có lổ thủng.
Giải: Ban đầu 2 chất lỏng cân bằng nên áp suất ở đáy 2 nhánh bằng
nhau ,vì D2 > D1 nên áp suất do chất lỏng D1 gây ra ở S lớn hơn áp suất do chất lỏng D2 gây ra ở S . Khi xuất hiện lổ thủng tại S thì chất lỏng D1 ở A chảy qua lổ S sang nhánh B chia cột chất lỏng trong nhánh này thành hai phần, phần ở phía trên lổ thủng bị đẩy nổi lên, còn phần dưới lổ thủng bị đẩy sang A. Khi cân bằng áp suất trong hai nhánh ở lổ S và đáy bằng nhau, sự phân bố 2 chất lỏng ở dưới lổ S là như nhau làm mực chất lỏng trong A tụt xuông một đoạn x còn ở B dâng lên một đoạn x.
Khi chưa có lổ thủng chất lỏng ở 2 nhánh cân bằng nên:(h+h0) D2=HD1
(1)
khi có lổ thủng, áp suất tại lổ S bằng nhau nên: hD2+ xD1=(H-h0/2-x) D1 (2) từ 1 và 2 suy ra x =...
18.8. Ba ống giống nhau và thông đáy, chưa nước chưa đầy.( đến đọ cao h). Đổ vào
ống trái một cột dầu cao h1=20cm và đổ vào ống phải một cột dầu cao h2=25cm. Hỏi mực nước ở ống giữa sẽ đâng cao bao nhiêu ?( đã biết trọng lượng riêng của các chất lỏng)( chuyên chọn 7)
18.9. Khi làm thí nghiêm torixenli, do rót vội thủy ngân, người ta để sót một bọt khí A
trong cột thủy gân. hỏi khi áp suất khí quyển thay đổi thì thể tích bọt khí A có thay đổi không.
18.10.ống thủy ngân trong thí nghiệm torixenli được treo vào móc của một lực ké(hình
18.10). số chỉ của lực kế lúc này cho biết gì? Khi áp suất khì quyển thay đổi ,số chỉ đó có thay đổi không? (coi miệng ống ngập rất ít trong chậu thủy ngân).