Giải SBT Lí 10 Bài 9: Khối lượng riêng. Áp suất chất lỏng có đáp án
12 câu hỏi
Ta thường nói bông nhẹ hơn sắt. Cách giải thích nào sau đây không đúng?
A. Trọng lực tác dụng lên sắt lớn hơn.
B. Khối lượng riêng của bông nhỏ hơn.
C. Mật độ phân tử của sắt lớn hơn mật độ phân tử của bông.
D. Khối lượng của sắt lớn hơn khối lượng của phần bông có cùng thể tích.
Lời giải
Đáp án đúng là: A
A – sai vì chưa biết rõ khối lượng của sắt và bông trong tình huống này và vị trí so sánh (ở nơi nào trên Trái Đất hay ở một hành tinh khác).
B, C, D – đúng
Do có khối lượng riêng khoảng 1,29 kg/m3 nên trọng lượng của không khí gây ra áp suất lên mặt nước biển vào khoảng 101 kPa. Bề dày của khí quyển Trái Đất được ước lượng bằng
A. 7,83 m.
B. 7,83 km.
C. 78,3 m.
D. 78,3 km.
Lời giải
Đáp án đúng là: B
Áp suất: \[p = \rho gh \Rightarrow h = \frac{p}{{\rho g}} = \frac{{101000}}{{1,29.10}} = 7829,5\,m \approx 7,83\,km\]
Ba quả cầu bằng thép được nhúng vào trong nước như hình 2.7. Nhận xét nào sau đây là đúng về áp suất của nước lên các quả cầu?
A. Áp suất lên quả 2 là lớn nhất vì có thể tích lớn nhất.
B. Áp suất lên quả 1 là lớn nhất vì có thể tích nhỏ nhất.
C. Áp suất lên quả 3 là lớn nhất vì sâu nhất.
D. Áp suất lên ba quả như nhau vì cùng bằng thép và cùng ở trong nước.
Lời giải
Đáp án đúng là: C
Áp suất của chất lỏng tác dụng lên một điểm phụ thuộc vào độ sâu của điểm đó so với mặt thoáng chất lỏng.
Quả cầu 3 ở vị trí sâu nhất nên h lớn nhất, khi đó áp suất lên quả 3 là lớn nhất.
Lời giải
Thể tích quả cầu:
\[V = \frac{4}{3}\pi {r^3} = \frac{4}{3}\pi {.0,150^3} = 0,014\left( {{m^3}} \right)\]
Nếu quả cầu thép đặc thì sẽ có khối lượng:
\[m = \rho .D = 7850.0,014 = 109,9\left( {kg} \right)\]
Giá trị này lớn hơn khối lượng của quả cầu nên quả cầu rỗng.
Phần rỗng có khối lượng:
\[{m_r} = 109,9 - 80,90 = 29\left( {kg} \right)\]
Do đó, thể tích phần rỗng của quả cầu là:
\[{V_r} = \frac{{{m_r}}}{\rho } = \frac{{29}}{{7850}} = 0,004\left( {{m^3}} \right)\]
Lời giải
Diện tích bị ép của mặt sàn:
\[S = 4.\left( {{{10.10}^{ - 4}}} \right) = {40.10^{ - 4}}\left( {{m^2}} \right)\]
Áp suất do ghế tác dụng lên sàn:
\[p = \frac{F}{S} = \frac{{80}}{{{{40.10}^{ - 4}}}} = 20000\,N/{m^2}\]
Lời giải
Áp suất lên miếng vá ở độ sâu 1,2m là
\[p = {p_o} + \rho .g.h = {p_o} + 1000.10.1,2 = {p_o} + 12000\left( {Pa} \right)\]
Do trong tàu cũng có áp suất khí quyển p0 nên để giữ được miếng vá từ phía trong, thì lực tối thiểu bằng áp lực của nước lên miếng vá:
\[F = \rho .g.h.S = {12000.200.10^{ - 4}} = 240\left( N \right)\]
Lời giải
Càng lên cao, mật độ khí quyển càng giảm, lực hút của Trái Đất lên các phân tử khí càng giảm và bề dày của khí quyển tính từ điểm đo áp suất càng giảm nên áp suất khí quyển càng giảm.
Một khối lập phương có cạnh 0,20 m nổi trên mặt nước như hình 2.8, phần chìm dưới nước cao 0,15 m. Khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3.
Tính chênh lệch áp suất tác dụng lên mặt đáy và mặt trên của khối lập phương.
Lời giải
Do mặt trên của khối lập phương không nằm trong nước, không chịu tác dụng của áp suất nước nên chênh lệch áp suất tác dụng lên mặt đáy và mặt trên của khối lập là:
\[\Delta p = \rho .g.\Delta h = 1000.10.0,15 = 1500\left( {Pa} \right)\]
Lời giải
Lực đẩy của nước lên đáy của khối lập phương:
\[F = \Delta p.S = 1500.\left( {0,20.0,20} \right) = 60\left( N \right)\]
Nếu cả khối lập phương nằm trong nước thì lực đẩy của nước lên khối lập phương là hợp lực của áp lực lên mặt đáy và lên mặt trên của khối. Vì áp suất của nước lên đáy lớn hơn lên mặt trên nên hợp lực có chiều đẩy khối lập phương lên.
Lời giải
Khối lập phương chịu tác dụng của trọng lực và lực đẩy Archimedes của nước. Vì vật nằm yên trên mặt thoáng nên hai lực này là hai lực cân bằng, ta có:
F = P = 60 N
Nếu khối lập phương là vật đặc đồng chất thì trọng lượng của vật được tính qua khối lượng riêng \[{\rho _v}\] của chất liệu: \[P = {\rho _v}gV\]
Do đó, ta có thể tính được \[{\rho _v}\] tức là xác định được chất liệu của khối lập phương.
Một bình chữ U chứa các chất lỏng A và B không hòa tan, không phản ứng với nhau sẽ có trạng thái ổn định như hình 2.9. Thước đo gắn với bình có đơn vị đo là cm.
a. Nhận xét về áp suất tại các điểm thuộc hai nhánh ống nhưng đều ở mực chất lỏng L?
Lời giải
Áp suất của chất lỏng A ở nhánh bên phải bằng tổng áp suất của chất lỏng B và một phần chất lỏng A ở nhánh bên trái.
Lời giải
Xét các điểm thuộc hai nhánh ống nằm ở mực chất lỏng M như hình 2.45G sẽ có cùng áp suất, tức là: \[{\rho _B}.g.{h_B} = {\rho _A}.g.{h_A}\]
\[ \Rightarrow \frac{{{\rho _A}}}{{{\rho _B}}} = \frac{{{h_B}}}{{{h_A}}} = \frac{{50}}{{60}} = \frac{5}{6}\]