Bài tập file word Vật lí 10 kết nối Bài 34: Khối lượng riêng. Áp suất chất lỏng
Bộ câu hỏi tự luận Vật lí 10 kết nối tri thức. Câu hỏi và bài tập tự luận Bài 34: Khối lượng riêng. Áp suất chất lỏng. Bộ tài liệu tự luận này có 4 mức độ: Nhận biết, thông hiểu, vận dụng và vận dụng cao. Phần tự luận này sẽ giúp học sinh hiểu sâu, sát hơn về môn học Vật lí 10 kết nối tri thức.
BÀI 34: KHỐI LƯỢNG RIÊNG, ÁP SUẤT CHẤT LỎNG
1. NHẬN BIẾT
Câu 1: Biểu thức tính áp suất?
Trả lời:
Câu 2: Đơn vị của áp suất?
Trả lời:
Đơn vị của áp suất: Pa hoặc N/m2
Câu 3: Công thức tính áp suất của khối chất lỏng tác dụng lên đáy bình?
Trả lời:
Công thức tính áp suất của khối chất lỏng tác dụng lên đáy bình là: p=ρ.g.h trong đó h là độ sâu của chất lỏng so với mặt thoáng.
Câu 4: Khối lượng riêng của một chất là
Trả lời:
Khối lượng riêng của một chất là khối lượng của một đơn vị thể tích chất đó.
Câu 5: Công thức tính khối lượng riêng của một chất?
Trả lời:
Công thức tính khối lượng riêng của một chất:
Câu 6: Đơn vị của khối lượng riêng của một chất?
Trả lời:
Đơn vị của khối lượng riêng của một chất:
2. THÔNG HIỂU
Câu 7: Một cuốn sách nằm yên trên mặt bàn nằm ngang, chỉ ra cặp lực cân bằng trong trường hợp trên.
Trả lời:
Trọng lực và lực đẩy của mặt bàn lên cuốn sách, vì hai lực này cùng phương, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau, cùng tác dụng lên một vật.
Câu 8: Tác dụng của áp lực lên mặt bị ép càng lớn khi nào?
Trả lời:
Tác dụng của áp lực lên mặt bị ép càng lớn khi cường độ áp lực càng lớn và diện tích mặt bị ép càng nhỏ.
Câu 9: Áp suất chất lỏng tại một điểm trong lòng chất lỏng phụ thuộc vào yếu tố nào?
Trả lời:
Công thức áp suất chất lỏng: p = gh. Vì vậy, áp suất chất lỏng tại một điểm trong lòng chất lỏng phụ thuộc vào độ sâu của điểm đó (so với mặt thoáng của chất lỏng).
3. VẬN DỤNG
Câu 10: Một thùng hình trụ cao 1,5 m đựng đầy nước. Tính áp suất của nước tác dụng lên đáy bình? Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3. Lấy g = 10 m/s2.
Trả lời:
Áp suất của nước tác dụng lên đáy bình là:
p=ρ.g.h=1000.10.1,5=15000 Pa.
Câu 11: Một con tàu bị thủng lỗ nhỏ ở đáy. Lỗ thủng cách mặt nước 2,2 m. Người ta đã đặt một miếng vá áp vào lỗ thủng từ phía trong. Cần một lực tối thiểu bao nhiêu để có thể giữ miếng vá nếu lỗ thủng rộng 150 cm2 và trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3
Trả lời:
Áp suất do nước gây ra tại vị trí chỗ thủng là:
p = d.h = 10000.2,2 = 22000 (N/m2)
Lực tối thiểu để giữ miếng vá:
F = p.S = 22000.0,015 = 330 (N)
Câu 12: Một thùng hình trụ cao 1,7 m đựng đầy nước. Tính áp suất của nước tác dụng lên điểm A cách đáy bình 80 cm? Biết khối lượng riêng của nước biển là 1030 kg/m3. Lấy g = 10 m/s2.
Trả lời:
Khoảng cách từ điểm A đến mặt thoáng chất lỏng là:
h1 = h - h2 = 1,7 - 0,8 = 0,9 (m).
Áp suất do nước biển gây ra tại điểm A là:
p=ρ.g.h1=1030.10.0,9=9270 (Pa).
Câu 13: Một thùng chứa đầy nước cao 80 cm. Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3. Áp suất tại điểm A cách với đáy 20 cm là bao nhiêu?
Trả lời:
Áp suất chất lỏng tại điểm A là:
p = .g.h = 1000.10.(80 - 20).10-2 = 6000 N/m2.
Câu 14: Nhúng một khối lập phương vào nước, mặt nào của khối lập phương sẽ chịu áp lực lớn nhất của nước?
Trả lời:
Áp suất chất lỏng phụ thuộc vào độ sâu của điểm xét, nó sẽ ở mặt dưới của khối lập phương, tương ứng với vị trí có độ sâu lớn nhất so với các điểm khác. Do đó áp suất ở mặt dưới là lớn nhất, diện tích các mặt khối lập phương là như nhau nên áp lực ở mặt dưới lớn nhất.
Câu 15: Muốn tăng áp suất cần … diện tích của mặt bị ép và … áp lực.
Trả lời:
Muốn tăng áp suất cần giảm diện tích của mặt bị ép và tăng áp lực.
=> Muốn tăng áp suất, ta phải tăng lực ép hoặc giảm diện tích mặt bị ép S.
4. VẬN DỤNG CAO
Câu 16: Đáy của một con tàu bị thủng ở độ sâu 1,2 m. Người ta sửa tạm thời bằng cách đặt một miếng vá áp vào lỗ thủng từ phía trong. Biết lỗ thủng rộng 200cm2. Hỏi lực tối thiểu bằng bao nhiêu để được giữ miếng vá? Lấy g = 10 m/s2.
Trả lời:
Áp suất lên miếng vá khi ở độ sâu 1,2m là:
Vì trong con tàu cũng có áp suất khí quyển . Vậy nên để có thể giữ được miếng vá từ phía trong, thì lực tối thiểu phải bằng áp lực của nước lên miếng với
Câu 17: Một thùng đựng đầy nước cao 80cm. Áp suất tại điểm A cách đáy 20cm là bao nhiêu? Biết trọng lượng riêng của nước là 10000N/m3.
Trả lời:
Ta có:
Khoảng cách từ điểm A đến mặt thoáng là: h = 0,8 – 0,2 = 0,6m
Trọng lượng riêng của nước: d =10000N/m3
=> Áp suất của nước tác dụng lên điểm A là:
Câu 18: Một chiếc ghế trọng lượng 80 N có bốn chân, diện tích mỗi chân 10 cm2. Tính áp suất do ghế tác dụng lên sàn.
Trả lời:
Diện tích bị ép của mặt sàn:
S= 4.(10.10-4)= 40.10-4 (m2)
Áp suất do ghế tác dụng lên sàn:
Câu 19: Một cái cốc hình trụ, chứa một lượng nước và thủy ngân cùng khối lượng. Độ cao tổng cộng của chất lỏng trong cốc là H = 146cm. Tính áp suất của các chất lỏng lên đáy cốc, biết khối lượng riêng của nước là D1 = 1g/ cm3 và của thủy ngân là D2 = 13,6g/ cm3
Trả lời:
Gọi họ là độ cao cột nước; họ là độ cao cột thủy ngân S là diện tích đáy bình.
Ta có: H = h1 + h2 (1)
Khối lượng của nước là: m1 = V1.D1
Mà V1 = h1.S⇒ m1 = h1.S.D1
Khối lượng của thủy ngân là : m2 = V2.D2
Mà V2 = h2.S⇒ m2 = h2.S.D2
Do 2 vật có khối lượng bằng nhau nên ta có: h1.S.D1= h2.S.D2
=> Vậy chiều cao của cột nước gấp 13,6 lần chiều cao cột thủy ngân. Chiều cao cột nước là:
13,6.146 / (13,6 +1) = 136 (cm)
Áp suất của thủy ngân và của nước lên đáy bình là:
= 10000.1,36 + 136000.0,1 = 27200 (N/m2)
Câu 20: Một khối sắt đặc hình hộp chữ nhật, có kích thước các cạnh tương ứng là 50 cm x 30 cm x 15 cm. Hỏi người ta phải đặt khối sắt đó như thế nào để áp suất của nó gây lên mặt sàn là 39 000 N/m2. Biết khối lượng riêng của sắt là 7800 kg/m3.
Trả lời:
Thể tích của khối sắt là: V = 50.35.15 = 22500 cm3 = 225.10-4 (m3) Trọng lượng của khối sắt là:
P = 10.D.V = 10.7800.225.10-4-1755 N
Diện tích mặt bị ép là: = 175539000=0,045m2
Khi đặt đứng khối sắt, với mặt đáy có các cạnh có kích thước là 30 cm x 15 cm thì diện tích mặt bị ép:
Sđ = 30.15 = 450 cm3 = 0,045m2
Ta thấy : S = Sđ
Vậy người ta phải đặt đứng khối sắt để áp suất của nó gây lên mặt sàn là 39000 N/m2