Đáp án Vật lí 10 kết nối tri thức Bài 34 Khối lượng riêng Áp suất chất lỏng P2

BÀI 34 KHỐI LƯỢNG RIÊNG. ÁP SUẤT CHẤT LỎNG

III. Áp suất chất lỏng

Câu 1: Hãy dựa vào thí nghiệm với một bình cầu có các lỗ nhỏ ở thành bình trong các hình 34.7a và b để nói về sự tồn tại của á suất chất lỏng và đặc điểm của áp suất này so với áp suất của vật rắn.

Trả lời:

Khi bình cầu đặt trên cạn, nước trong bình sẽ theo các lỗ nhỏ thoát ra ngoài. Khi nhúng bình vào nước thì nước không còn thoát ra ngoài theo các lỗ đó nữa. Điều đó chứng tỏ áp suất của nước tác dụng vào thành của bình cầu, đẩy và giữ cho nước ở trong bình.

Áp suất chất lỏng tác dụng lên vật theo nhiều phương, còn áp suất chất rắn chỉ tác dụng lên vật theo một phương vuông góc với bề mặt tiếp xúc

Câu 2: Một khối chất lỏng đứng yên có khối lượng riêng ρ, hình trụ diện tích đấy S, chiều cao h (hình 34.8). hãy dùng công thức tính á suất ở trên để chứng minh rằng á suất của khối chất lơngr trên tác dụng lên đáy bình có độ lớn là ρ.g.h. Trong đó:

ρ là khối lượng riêng của chất lỏng

g là gia tốc trọng trường

h là chiều cao của cột chất lỏng, cũng là độ sâu của chất lỏng so với mặt thoáng

Trả lời:

Ta có : 

Câu 3: Một khối hình lập phương có canh 0,3 m. Khối này chìm 2/3 trong nước. Biết khối lượng riêng của nước là 1 000kg/m³. Tính áp suất của nước tác dụng lên mặt dưới của khối lập phương. Và xác định phương, chiều và cường độ của lực gây ra bởi áp suất này.

Trả lời:

Áp suất của nước tác dụng lên mặt dưới của khối lập phương là 1000. 9,8.23.0.3 = 1 960 N/m²

Phương: thẳng đứng.

Chiều: từ dưới lên trên.

Độ lớn: F= ρ.g.V = 1000 . 9,8 . 0,3 . 0,3 . (2/3). 0,3 = 176,4 N

Câu 4: Hãy tìm cách dựa vào các dụng cụ thí nghiệm vẽ ở Hình 34.9 để nghiệm lại công thức tính áp suất của chất lỏng: p = ρ.g.h.

Lời giải:

- Sử dụng ống thủy tinh (bán kính xác định để tính diện tích đáy của ống), sợi dây và đĩa nhựa tròn (có bán kính gần bằng bán kính ống thủy tinh) như hình vẽ thứ nhất.

- Đổ chất lỏng vào bình chia độ, ghi lại thể tích chất lỏng ban đầu là V1.

- Thả hệ vào bình chia độ như ở hình thứ hai.

- Ghi lại phần thể tích nước khi đó là V2, tính được thể tích phần nước dâng lên chính là thể tích vật chiếm chỗ có giá trị V = V2 – V1.

- Ghi lại chiều cao h của phần ống hình trụ chìm trong nước

- Tính được lực đẩy Acsimet tác dụng lên đĩa nhựa tròn theo công thức: F_A = ρ.g.V

- Tính áp suất chất lỏng ở phần dưới đĩa nhựa tròn theo công thức: p = F_A/S

-  Nghiệm lại với công thức: p = ρ.g.h thấy kết quả trùng nhau.

Câu 5: Tính độ chênh lệch áp suất của nước giữa 2 điểm thuộc 2 mặt phẳng nằm ngang cách nhau 20cm.

Trả lời:

Độ chênh lệch là :

ρ.g.Δh = 1000.9,8.0,2 = 1 960 N/m²

Câu 6: Hãy dùng phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên để chứng minh rằng áp suất của các điểm nằm trên cùng mặt phẳng nằm ngang trong chất lỏng thì bằng nhau.

Trả lời:

Phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên: ∆p = ρ.g.∆h

Các điểm nằm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang trong chất lỏng thì đều có cùng một độ cao h => ∆h = 0 => ∆p = 0

=> Áp suất ở các điểm nằm trên cùng mặt phẳng nằm ngang trong chất lỏng thì bằng nhau.

Câu 7: Hãy dùng phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên để chứng minh định luật Archimedes đã học ở lớ 8 cho trường hợp vật hình hộp chữ nhật có chiều cao h, làm bằng vật liệu có khối lượng riêng ρ

Trả lời:

Phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên: ∆p = ρ.g.∆h

⇔ F/S = ρ.g.∆h

⇔ F = ρ.g.∆h.S

⇔ F = ρ.g.V

Phần em có thể

Câu 1: Giải thích được vì sao người thợ lặn muốn lặn sâu dưới biển phải được trang bị thiết bị lặn chuyên dụng.

Trả lời:

Vì khi lặn càng sâu thì chiều cao (h) của chất lỏng càng lớn, nên áp suất chất lỏng tác dụng lên người thợ lặn càng lớn. Người thợ lặn sẽ không thể chịu được áp suất này và gây nguy hiểm đến tính mạng nếu không được trang bị các thiết bị lặn chuyên dụng