PHƯƠNG PHÁP VÀ BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ
SỰ TỒN TẠI CỦA ÁP SUẤT TRONG LÒNG CHẤT LỎNG
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
a. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng
Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật trong lòng nó.
Khác với chất rắn chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương.
Như vậy, chất lỏng không chỉ gây ra áp suất lên đáy bình mà lên cả thành bình và các vật trong lòng chất lỏng.
b. Công thức tính áp suất chất lỏng
p=d.h, trong đó h là độ sâu tính từ điểm áp suất tới mặt thoáng chất lỏng, d là trọng lượng riêng của chất lỏng.
Lưu ý: Về đơn vị, p được tính bẳng N/m3, h tính bẳng m. Công thức này cũng được áp dụng cho một điểm bất kì trong lòng chất lỏng, chiều cao h của cột lỏng cũng là độ sâu của điểm đó so với mặt thoáng. Từ đây có thể suy ra một chất lỏng đứng yên, áp suất tại những điểm trên một mặt phẳng ngang có độ lớn như nhau.
c. Bình thông nhau
Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mặt thoáng của chất lỏng, ở các nhánh khác nhau đều ở cũng một độ cao.
2. BÀI TẬP VÍ DỤ
Bài 1: Một thùng cao 1,2m đựng đầy nước. Tính áp suất của nước lên đáy thùng và lên một điểm ở cách đáy thùng 0,4m.
Hướng dẫn giải:
Áp suất của nước ở đáy thùng là:
p1 = d.h1 = 10 000 . 1,2 = 12 000N/m2
Áp suất của nước lên điểm cách đáy thùng 0,4m là:
p2 = d.h2 = 10 000 . (1,2 – 0,4) = 8 000N/m2
Bài 2: Trong bình thông nhau gồm hai nhánh, nhánh lớn có tiết diện gấp đôi nhánh nhỏ. Khi chưa mở khóa T, chiều cao của cột nước ở nhánh lớn là 30 cm. Tìm chiều cao cột nước ở hai nhánh sau khi đã mở khóa T và khi nước đã đứng yên. Bỏ qua thể tích của ống nối hai nhánh.
A. 10 cm B. 20 cm
C. 30 cm D. 40 cm
Hướng dẫn giải:
- Gọi diện tích tiết diện của ống nhỏ là s, ống lớn là 2s.
- Sau khi mở khóa T cột nước ở hai nhánh có cùng chiều cao h.
- Do thể tích nước trong bình thông nhau là không đổi nên ta có:
2s.30 = s.h + 2s.h
⇒ h = 20 cm
⇒ Đáp án B
Bài 3: Một chiếc tàu bị thủng lỗ ở độ sâu 2,8m. Người ta đặt một miếng vá áp vào lỗ thủng từ phía trong. Hỏi cần một lực tối thiểu bằng bao nhiêu để giữ miếng vá nếu lỗ thủng rộng 150 cm2 và trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3.
Hướng dẫn giải:
- Áp suất do nước gây ra tại chỗ thủng là:
p = d.h = 10000.2,8 = 28000 N/m2
- Lực tối thiểu để giữ miếng vá là:
F = p.s = 28000.0,015 = 420 N
3. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Một cục nước đá đang nổi trong bình nước. Mực nước trong bình thay đổi như thế nào khi cục nước đá tan hết
A.Tăng
B.Giảm
C. Không đổi.
D. Có thể tăng, cũng có thể giảm
Câu 2: Một tàu ngầm đang di chuyển dưới biển. Áp kế đặt ở ngoài vỏ tàu chỉ 875 000 N/m2, một lúc sau áp kế chỉ 1 165 000 N/m2. Nhận xét nào sau đây là đúng?
A. Tàu đang lặn xuống
B. Tàu đang từ từ nổi lên
C. Tàu đang chuyển động lùi về phía sau theo phương ngang
D. Tàu đang chuyển động về phía trước theo phương ngang
Câu 3: Trong các kết luận sau, kết luận nào không đúng đối với bình thông nhau?
A. Trong bình thông nhau chứa cùng 1 chất lỏng đứng yên, các mực chất lỏng ở các nhánh luôn ở cùng 1 độ cao.
B. Trong bình thông nhau có thể chứa 1 hoặc nhiều chất lỏng khác nhau.
C. Bình thông nhau là bình có 2 hoặc nhiều nhánh thông nhau.
D. Tiết diện của các nhánh bình thông nhau phải bằng nhau.
Câu 4: Một bình hình trụ cao 2,5m đựng đầy nước. Biết khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3. Áp suất của nước tác dụng lên đáy bình là:
A. 2500Pa B. 25000Pa C. 250Pa D. 400Pa
Câu 5: Một thùng đựng đầy nước cao 80 cm. Áp suất tại điểm A cách đáy 20 cm là bao nhiêu? Biết trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3.
A. 60000 N/m2
B. 8000 N/m2
C. 6000 N/m2
D. 2000 N/m2
Câu 6: Áp suất mà chất lỏng tác dụng lên một điểm phụ thuộc
A. Khối lượng lớp chất lỏng phía trên
B. Trọng lượng lớp chất lỏng phía trên
C. Độ cao lớp chất lỏng phía trên
D. Thể tích lớp chất lỏng phía trên
Câu 7: Trong hình bên, mực chất lỏng ở 3 bình ngang nhau. Bình 1 đựng nước, bình 2 đựng rượu, bình 3 đựng thuỷ ngân.Gọi p1, p2, p3 là áp suất của các chất lỏng tác dụng lên đáy bình 1, 2 và 3. Chọn phương án đúng:
A. p2> p1 > p3.
B. p3> p1 > p2
C. p2> p3 > p1
D. p1> p2 > p3
Câu 8: Một bình hình trụ cao 1,8m đựng đầy rượu. Biết khối lượng riêng của rượu là 800kg/m3. Áp suất của rượu tác dụng lên điểm M cách đáy bình 20cm là:
A. 1600Pa
B. 1440Pa
C. 1280Pa
D. 12800Pa
Câu 9: Một bình đựng chất lỏng như bên. Áp suất tại điểm nào nhỏ nhất?
A. Tại N B. Tại M C. Tại Q D. Tại P
Câu 10: Cho trọng lượng riêng của thuỷ ngân 136000N/m3, khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3. Ở độ sâu bao nhiêu trong nước thì áp suất của nước bằng áp suất ở độ sâu 75cm trong thuỷ ngân?
A. 102m B. 10,2m C. 136m D. 1020m
Câu 11: Cho hình vẽ bên. Kết luận nào sau đây đúng khi so sánh áp suất tại các điểm A, B, C, D.
A. pA > pB > pC = pD
B. pA < pB < pC < pD
C. pA < pB < pC = pD
D. pA > pB > pC > pD
Câu 12: Cho khối lượng riêng của thuỷ ngân là 13600kg/m3. Trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3. Ở cùng 1 độ sâu, áp suất của thuỷ ngân lớn hơn áp suất của nước bao nhiêu lần?
A. 13,6 lần
B. 1,36 lần
C. 136 lần
D. Không xác định được vì thiếu yếu tố.
Câu 13: Điều nào sau đây đúng khi nói về áp suất chất lỏng?
A. Áp suất gây ra do trọng lượng của chất lỏng tác dụng lên một điểm tỉ lệ nghịch với độ sâu.
B. Chất lỏng gây áp suất theo mọi phương.
C. Áp suất tác dụng lên thành bình không phụ thuộc diện tích bị ép.
D. Nếu cùng độ sâu thì áp suất như nhau trong mọi chất lỏng khác nhau.
Câu 14: Điều nào sau đây là đúng khi nói về áp suất của chất lỏng?
A. Chất lỏng gây ra áp suất theo phương ngang.
B. Chất lỏng gây ra áp suất theo phương thẳng đứng, hướng từ dưới lên trên.
C. Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó.
D. Chất lỏng chỉ gây ra áp suất tại những điểm ở đáy bình chứa.
Câu 15: Cho ba bình giống hệt nhau đựng 3 chất lỏng: rượu, nước và thủy ngân với cùng một thể tích như nhau. Biết trọng lượng riêng của thủy ngân là dHg=136000N/m3, của nước là dnước=10000N/m3, của rượu là drượu=8000N/m3. Hãy so sánh áp suất của chất lỏng lên đáy của các bình
A. pHg < pnước < prượu
B. pHg > prượu > pnước
C. pHg > pnước > prượu
D. pnước >pHg > prượu
Câu 16: Bốn bình 1, 2, 3, 4 cùng đựng nước như dưới. Áp suất của nước lên đáy bình nào lớn nhất?
A. Hình 3 B. Bình 4 C. Bình 2 D. Bình 1
Câu 17: Một ống chứa đầy nước đặt nằm ngang như hình vẽ. Tiết diện ngang của phần rộng là 60cm2, của phần hẹp là 20cm2. Hỏi lực ép lên pít tông nhỏ là bao nhiêu để hệ thống cân bằng lực nếu lực tác dụng lên pittông lớn là 3600N.
A. F = 3600N
B. F = 3200N
C. F = 2400N
D. F = 1200N.
Câu 18: Trong một bình thông nhau chứa thủy ngân, người ta đổ thêm vào một nhánh axit sunfuaric và nhánh còn lại đổ thêm nước. Khi cột nước trong nhánh thứ hai là 64cm thì mực thủy ngân ở hai nhánh ngang nhau. Hỏi độ cao của cột axit sunfuaric là giá trị nào trong các giá trị sau đây. Biết trọng lượng riêng của axit sunfuaric và của nước lần lượt là d1=18000N/m3 và d2=10000N/m3.
A. 35,6 cm B. 42,5 cm C. 64cm D. 32 cm
Câu 19: Hai bình đáy rời có cùng tiết diện đáy được nhúng xuống nước đến độ sâu nhất định (hình vẽ). Nếu đổ 1 kg nước vào mỗi bình thì vừa đủ để đáy rời khỏi bình. Nếu thay 1kg nước bằng 1kg chất lỏng khác có khối lượng riêng nhỏ hơn của nước thì các đáy bình có rời ra không?
A. Cả hai đáy cùng không rời ra.
B. Đáy bình B rời ra, đấy bình A không rời.
C. Cả hai đáy cùng rời ra.
D. Đáy bình A rời ra, đấy bình B không rời.
Câu 20: Khi thiết kế đập chắn nước, căn cứ các quy luật áp suất chất lỏng, yêu cầu đập kiên cố, an toàn và tiết kiệm vật liệu thì các phương án nào ở hình 8 là hợp lí
A. Hình a B. Hình b C. Hình c D. Hình d
ĐÁP ÁN
| 1 | A | 6 | C | 11 | A | 16 | D |
| 2 | A | 7 | B | 12 | A | 17 | D |
| 3 | D | 8 | D | 13 | B | 18 | A |
| 4 | B | 9 | B | 14 | C | 19 | D |
| 5 | C | 10 | B | 15 | C | 20 | C |
---(Hết)---
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp và bài tập tổng hợp về Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng môn Vật Lý 8 năm 2021. Để xem thêm nhiều tư liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
