Bài 1:(3.0điểm)
Trong bình hình trụ,tiết diện S chứa nước có chiều cao H = 15cm .Người ta thả
vào bình một thanh đồng chất, tiết diện đều sao cho nó nổi trong nước thì mực nước
dâng lên một đoạn h = 8cm.
a)Nếu nhấn chìm thanh hoàn toàn thì mực nước sẽ cao bao nhiêu ?(Biết khối
lượng riêng của nước và thanh lần lượt là D
1
= 1g/cm
3
; D
2
= 0,8g/cm
3
b)Tính công thực hiện khi nhấn chìm hoàn toàn thanh, biết thanh có chiều dài l =
20cm ; tiết diện S’ = 10cm
2
.
Bài 1:
a) Gọi tiết diện và chiều dài thanh là S’ và l. Ta có trọng lượng của thanh:
P = 10.D
2
.S’.l
Thể tích nước dâng lên bằng thể tích phần chìm trong nước :
V = ( S – S’).h
Lực đẩy Acsimet tác dụng vào thanh : F
1
= 10.D
1
(S – S’).h
Từ đó chiều cao cột nước trong bình là: H’ = H +∆h =H +
h
l
D
D
S
==
+=
Do đó khi thanh đi vào nước thêm 1 đoạn x có thể tích ∆V = x.S’ thì nước dâng thêm
một đoạn:
2'2'
x
S
V
SS
V
y
=
∆
=
−
∆
=
Mặt khác nước dâng thêm so với lúc đầu:
h
P
F
2
S
’
F
l
Do thanh cân bằng nên: P = F
1
⇒ 10.D
2
.S’.l = 10.D
1
.(S – S’).h
⇒
h
S
SS
D
D
l .
'
'
.
2
1
−
=
−
=∆
(0,5đ)
Vậy thanh đợc di chuyển thêm một đoạn: x +
cmx
xx
3
8
4
2
3
2
=⇒==
. (0,5đ)
Và lực tác dụng tăng đều từ 0 đến F = 0,4 N nên công thực hiện được:
JxFA
32
10.33,510.
3
8
.4,0.
2
1
.
2
1
−−
===
(0,5đ)
BÀI 2 (4đ)
1
= V
2
.D
2
S.h
1
.D
1
= S.h
2
.D
2
h
1
.D
1
= h
2
.D
2
(2)
S là diện tích đáy bình
Áp suất của nước và của thuỷ ngân lên đáy bình là :
S
DhSDhS
S
F
P
HD
h
h
H
h
hh
D
DD
h
h
D
D
+
=⇒
+
=⇒
=
+
=
+
⇔=
Thay h
1
, h
2
vào (3) ta được:
mN
DD
HDD
P
=
+
=
+
=⇒
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,5đ
Bài 2 : Hai ống hình trụ nối thông nhau, tiết diện của mỗi ống là S = 11,5cm
2
.
Hai ống chứa thuỷ ngân tới một mức nào đó.
Đổ 1 lít nước vào một ống rồi thả vào nước một vật có trọng lượng P = 1,5N, vật nổi một phần
trên mặt nước.
Tính khoảng cách chênh lệch giữa hai mặt thuỷ ngân trong hai ống. Biết trọng lượng riêng của
thuỷ ngân là d = 136.000N/m
3
và của nước là d
1
= 10.000N/m
d.h
S
+
=
(0,25)
( )
1
4
P P
10 1,5
h 0,074 m
S.d 11,5.10 .136000
+
+
= =
hay h = 7,4cm
Vy chờnh lch thu ngõn hai nhỏnh l h = 7,4cm.
Câu 3 (3 điểm)
Một khối lập phơng rỗng bằng kẽm nổi trên mặt nớc (hình 3). Phần
nổi có dạng chóp đều với khoảng cách từ mép nớc tới đỉnh chóp b = 6cm.
Biết cạnh ngoài của hộp là a = 20cm ; trọng lợng riêng của nớc và kẽm
lần lợt là: dn = 10000 N/m
3
; dk = 71000 N/m
3
.
Tìm phần thể tích rỗng bên trong của hộp.
CâuIII.(2,0 điểm):
Một cái cốc hình trụ, chứa một lợng nớc và lợng thuỷ ngân cùng khối lợng. Độ cao tổng
1
, h
2
là độ cao của cột nớc và cột thuỷ ngân, S là diện tích đáy của
bình.
- Theo bài ra ta có h
1
+h
2
=1,2 (1)
- Khối lợng nớc và thuỷ ngân bằng nhau nên : Sh
1
D
1
= Sh
2
D
2
(2)
( D
1
, D
2
lần lợt là khối lợng riêng của nớc và thủy ngân)
- áp suất của nớc và thuỷ ngân lên đáy bình là:
p =
=
+
S
DD
+
=
+
=
1
2,1
h
h
1
=
21
2
2,1
DD
D
+
- Tơng tự ta có : h
2
=
21
1
2,1
DD
D
+
-Thay h
1
xa
2
+ d
2
(a-x)a
2
da
3
=[(d
1
- d
2
)x + d
2
a]a
2
0,25
0,25
0,5
x =
a
dd
dd
.
21
2
(a-x-y) (3)
- Từ (1); (2); (3) ta có : F = (d
1
-d
2
)a
2
y
- ở vị trí cân bằng ban đầu (y=0) ta có: F
0
=0
- ở vị trí khối gỗ chìm hoàn toàn trong chất lỏng d
1
(y= a-x) ta có:
F
C
= (d
1
-d
2
)a
2
(a-x) .Thay số ta tính đợc F
C
=24N.
- Vì bỏ qua sự thay đổi mực nớc nên khối gỗ di chuyển đợc một quãng đờng
y=15cm.
- Công thực hiện đợc: A=
y
FF
2
=1,2(1)
0,25đ
- Khối lợng nớc và thuỷ ngân bằng nhau nên : Sh
1
D
1
= Sh
2
D
2
(2) 0,25đ
( D
1
,D
2
lần lợt là khối lợng riêng của nớc và thủy ngân)
-áp suất của nớc và thuỷ ngân lên đáy bình là:
p =
=
+
S
DShDhS
221
1010
10(D
1
h
1
+D
h
1
=
21
2
2,1
DD
D
+
0,25đ
Tơng tự ta có : h
2
=
21
1
2,1
DD
D
+
0,25đ
Thay h
1
và h
2
vào(3)ta có : p = 22356,2(Pa) 0,25đ
Cõu 1: (6,0 im)
Mt ng thu tinh tit din S = 2 cm
2
h hai u, c cm vuụng gúc vi mt
thoỏng ca mt chu nc.
. Người ta đổ nước vào một nhánh tới khi mặt nước cao hơn
30cm so với mặt chất lỏng ở nhánh kia của bình. hãy tìm chiều cao mực chất lỏng trong
nhánh kia so với mặt phân cách .cho biết KLR của nước là 10000N/m
3
.
Bài 2: Một khí cầu có thể tích 10m
3
chứa khí hiđrô có thể kéo lên trên không kột vật
nặng bao nhiêu? Biết trọng lượng của vỏ khí cầu là 100 N.Trọng lượng riêng của không
khí là:0,9N/m
3
.
-Muốn kéo một người nặng 60 kg lên thì khí cầu phải có thể tích tối thiểu là bao nhiêu
nếu coi trọng lượng vỏ khí cầu vẫn không đổi.
Bài 3: Trong một bình nước có một miếng gỗ ở giữa có gắn một quả cầu bàng chì như
hình vẽ.
Nếu quay ngược miếng gỗ cho quả cầu nằm trong nước thì mực nước trong bình có thay
đổi không?Tại sao?
Bài4: Một miếng thép có một lỗ hổng ở bên trong. Dùng lực kế đo trọng lượng của nó
trong không khí thì được 370N.Nếu nhúng vào nước thì lực kế chỉ 320N.Hãy xác định
thể tích lỗ hổng. Cho trọng lượng riêng của nước là: 10000N/m
3
và trọng lượng riêng
của thép là: 78 000N/m
3
.
Bài 5: Móc một vật vào lực kế thấy chỉ 7N. Nhưng khi nhúng vật vào nước thấy lực kế
chỉ 4N.Hãy xác định thể tích của vật và trọng lượng riêng của nó?Cho trọng lượng riêng
của nước là 10000N/m