b»ng th× mét nöa qu¶ cÇu bªn trªn bÞ ngËp trong níc.. Tîng cßn ch×m hoµn toµn trong níc[r]
Trang 1BÀI TẠP PHẦN CƠ HỌC:
Cõu 1 : Một bỡnh thụng nhau chứa nước biển Người ta đổ thờm xăng vào một nhỏnh Hai mặt thoỏng ở hai
nhỏnh chờnh lệch nhau 18mm Tớnh độ cao của cột xăng Cho biết trọng lượng riờng của nước biến là 10300N/m3 và của xăng là 7000N/m3
Câu 2:
Hai quả cầu giống nhau đợc nối với nhau bằng 1 sợi dây nhẹ không
dãn vắt qua một ròng rọc cố định, Một quả nhúng trong nớc (hình vẽ) Tìm
vận tốc chuyển động cuả các quả cầu Biết rằng khi thả riêng một quả cầu
vào bình nớc thì quả cầu chuyển động với vận tốc v0 Lực cản của nớc tỉ lệ
thuận với vận tốc của quả cầu Cho khối lợng riêng của nớc và chất làm
quả cầu là D0 và D
Câu 3: Một quả cầu bằng kim loại có khối lợng
riêng là 7500kg/m3 nổi một nửa trên mặt nớc Quả
cầu có một phần rỗng có thể tích
V2 = 1dm3 Tính trọng lợng của quả cầu Biết khối
l-ợng riêng của nớc là 1000kg/m3)
V2
- - - - - - - - - - -
- - - - - - - -
Câu 4 :
Hai quả cầu đặc có thể tích bằng nhau và bằng 100cm3 đợc nối với nhau bởi một sợi dây nhẹ không
co dãn thả trong nớc Cho khối lợng của quả cầu bên dới gấp 4 lần khối lợng của quả cầu bên trên Khi cân bằng thì một nửa quả cầu bên trên bị ngập trong nớc Cho khối lợng riêng của nớc D = 1000 kg/m3 Hãy tính:
a) Khối lợng riêng của chất làm các quả cầu
b) Lực căng của sợi dây
Câu 5 :
- Một ngời dùng hệ thống 2 ròng rọc nh hình vẽ để trục vớt một
tợng cổ bằng đồng có trọng lợng P = 5340 N từ đáy hồ sâu H = 10 m lên
Hãy tính: 1 Lực kéo khi
a Tợng đã ở phía trên mặt nớc
b Tợng còn chìm hoàn toàn trong nớc
2 Tính công tổng cộng của các lực kéo từ đáy hồ lên trên mặt nớc
h = 4 m Biết trọng lợng riêng của đồng là 89000 N/m3, của nớc 10.000N/m3
( bỏ qua trọng lợng của ròng rọc)
Giải cõu 1:
6
Vẽ hỡnh đỳng
Xột hai điểm A, B trong hai nhỏnh nằm trong cựng
h1
h1
Trang 2Ta cú : PA = PA = d1.h1 , PB = d2 h2 => d1.h1 = d2 h2
Theo hỡnh vẽ ta cú : h2 = h1-h
d1.h1 = d2 (h1- h) = d2h1 – d2h
=> (d2 – d1) h1 = d2h
=>h1 = = = 56mm
Giải cõu 2:
- Gọi trọng lợng của mỗi quả cầu là P, Lực đẩy
Acsimet lên mỗi quả cầu là FA Khi nối hai quả
cầu nh hình vẽ, quả cầu trong nớc chuyển động
từ dới lên trên nên:
P + FC1= T + FA (Với FC1 là lực cản của nớc, T
là lực căng dây) => FC1= FA(do P = T), suy ra
FC1= V.10D0
F C 1
FA
P
T
P
2 điểm (vẽ đúng hình, biểu diễn đúng các véc tơ
lực 1 điểm)
- Khi thả riêng một quả cầu trong nớc, do quả
cầu chuyển động từ trên xuống nên:
P = FA + FC2 => FC2= P - FA => FC2 = V.10 (D -
- Do lực cản của nớc tỉ lệ thuận với vận tốc quả cầu Ta có:
0
.10
v
0,5 điểm
Giải câu 3: Gọi: + V là thể tích quả cầu + d1, d là trọng lợng riêng của quả cầu và của nớc
Thể tích phần chìm trong nớc là :
2
điểm
Lực đẩy Acsimet F =
2
dV
- Trọng lợng của quả cầu là P = d1 V1 = d1 (V – V2) điểm 0,25 Khi cân bằng thì P = F
2
dV
= d1 (V – V2) V =
d d
d d
1
2 1
2
điểm
Thể tích phần kim loại của quả cầu là:
V1 = V – V2 =
d d
V d
1
2 1
2
2
- V2 = 2
1
2
d V
Mà trọng lợng P = d1 V1 =
d d
V d d
1
2 1
2
0,5
điểm
Thay số ta có: P =
3 75000.10000.10
5,35 2.75000 10000 N
vậy: P = 5,35N điểm 0,5
Giải Câu 4:
a) -Khi cân bằng thì nửa quả cầu trên nổi trên mặt nớc nên lực đẩy Acsimet tác dụng lên hai quả cầu bằng trọng lợng của hai quả cầu: FA = P
Với FA = dn(V + V
2
1
), V là thể tích quả cầu
2
3
= d V 2
3
n (0,5 điểm)
P = 10V(D1 + D2), D1,D2 là khối lợng riêng của hai quả cầu
d2h
10300 - 7000
10300.18
d2 – d1
Trang 31 2
3
2
3 10.1000 15000 2
(1) (1 điểm)
Mà khối lợng của quả cầu bên dới gấp 4 lần khối lợng của quả cầu bên trên nên
ta có : D2 = 4D1 (2) (0,5 điểm)
Từ (1) và (2) suy ra:
D1 = 3000(kg/m3), D2 =12000(kg/m3) (0,5 điểm)
b) Khi hai quả cầu cân bằng thì ta có FA2 +T = P2 (T là lực căng của sợi dây) (0,5đ)
dnớc.V + T = 10D2.V ⇒ T = V(10D2 - dn) = 10 -4(12000 - 10000) = 0,2 N (0,5 điểm)
Giải Câu 5 :
1.a Dòng rọng động đợc lợi 2 lần về lực => lực kéo khi vật đã lên khỏi mặt nớc F = P/2 = 2670 N
1.b Tính thể tích ở dới nớc P = dv => V =
d
p
= 0,06 m3
- Tính lực đẩy Ac si mét khi tác dụng lên tợng FA = v d0 = 600 N ( 1 điểm)
- Lực do dây treo tác dụng lên ròng rọc động P1 = P - FA = 4740 N
- Lực kéo vật khi cân chìm hoàn toàn dới nớc F1=
2
1
P
= 2370 N ( 1 điểm)
2 Đờng đi của các lực đều bị triệt 2 lần nên tổng công của các lực kéo
A= F1 2 H + F 2h = 23720 + 2670.8 = 68760 (J) ( 1 điểm)