Bài 3: Dùng một hệ thống gồm một ròng rọc động và một ròng rọc cố định để nâng một quả cầu A đồng chất, bằng kim loại có khối lượng riêng 2700Kg/m 3, tại đầu B của dây kéo có gắn một lực[r]
Trang 1TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN
PHẦN BÀI TẬP VỀ LỰC ĐẨY AC SI MÉT.
Bài1: Một chiếc tàu chở gạo choán 14000m3 nước, cập bến để bốc gạo lên bờ Sau khi bốc hết gạo lên, tàu chỉ còn choán 8000m3 nước Sau đó người ta chuyển 7210 tấn than xuống tàu Tính:
a) Khối lượng gạo đã bốc lên bờ
b) Lượng choán nước của tàu sau khi chuyển than xuống
c) Trọng lượng tàu sau khi chuyển than
Biết khối lượng riêng của nước biển là 1030 Kg/m3 và mọi hoạt động tàu vẫn diễn ra bình thường
a)*Thể tích phần nước biển bị phần gạo chiếm chỗ:
V1 = V – V2 = 14000 – 8000 = 6000 (m3)
*Lực đẩy của nước biển lên phần gạo:
F= d V1 = 10.D.V1 (1)
*Trọng lượng của phần gạo chiếm thể tích V1:
P = 10.m (2)
*Do tàu nổi trên mặt chất lỏng nên:
F = P 10.D.V1 = 10.m
=> m = D.V1 = 1030 6000
m = 6180000 (kg) = 6180 tấn
b)*Khối lượng than nầy chiếm chỗ một lượng nước:
F’ = P’
10.m’ = 10.D.V1'
m’ = D.V1'
'
1
c)*Trọng lượng của tàu lúc nầy:
Pt = 10.D(V2 + V1') = 10.1030(8000+7000)
Pt = 154 500 000 (N) (Vì: FA = Pt )
Bài 2: Trong một bình hình trụ, tiết diện S chứa nước có chiều cao H = 15cm Người
ta thả vào bình một thanh đồng chất sao cho nó nổi trong nước theo phương thẳng đứng thì mực nước dâng lên một đoạn h = 2,2 cm Nếu nhấn chìm thanh trong nước
Trang 2
h /
S / H S
H / h
h
hoàn toàn thì mực nước sẽ cao bao nhiêu? Biết khối lượng riêng của thanh là D = 0,8g/cm3
Cho biết: Bài giải:
*Gọi thanh có tiết diện là S/ và cao h/
*Trọng lượng của thanh là:
P’ = 10.D.S/.h/
*Thể tích nước dâng lên bằng thể tích của phần thanh chìm trong nước
V = (S – S/).h
Do thanh nằm cân bằng nên:
F = P 10.D0.V = P 10.D0.h(S – S/) = 10.D.S/.h/
/
/
10.D h.(S S ) h
10.D.S
/
/
D S S
*Khi thanh chìm hoàn toàn, nước dâng lên một lượng bằng thể tích của thanh
/
/
D S S
D
Lúc đó mực nước dâng lên một đoạn là h
/
0 /
Chiều cao cột nước trong bình:
D
Bài 3: Dùng một hệ thống gồm một ròng rọc động và một ròng rọc cố định để nâng
một quả cầu A đồng chất, bằng kim loại có khối lượng riêng 2700Kg/m3, tại đầu B của dây kéo có gắn một lực kế Phía dưới quả cầu A người ta đặt một bình tràn chứa đầy dầu Bỏ qua trọng lượng của các ròng rọc và lực ma sát với dây kéo
Trang 3a)Hạ dây treo cho quả cầu A chìm trong dầu và chạm đáy thì khối lượng của cả bình tăng lên thêm 456g Biết khối lượng riêng của dầu là 800kg/m3 Tính thể tích và khối lượng quả cầu đó
b)Sau đó kéo đầu B cho quả cầu nâng lên sao cho không còn chạm đáy nhưng vẫn còn ngập hoàn toàn trong dầu Hãy xác định số chỉ của lực kế
Cho biết: Bài giải
a)*Khối lượng quả cầu lớn hơn khối lượng của dầu ở cùng thể tích một lượng là:
m = m1 – m2 = 456g
Ta có:
D1.V – D2 V = 456(g) = 0,456Kg V(D1 – D2) = 0,456
V
V = 0,00024m3 = 240 Cm3
*Khối lượng quả cầu:
m1 = D1.V = 0,00025.2700 m1 = 0,648(Kg)
b)*Trọng lượng quả cầu:
P = 10.m = 10 0,648 = 6,48 (N)
*Lực đẩy của dầu lên quả cầu:
F = d2.V = 10.D2.V = 10 800 0,00024
F = 1,92 (N) *Hớp lực tác dụng lên quả cầu là:
P’ = P – F = 6,48 – 1,92 = 4,56 (N)
*Số chỉ của lực kế:
'
F 2
2,28 (N)
Bài 4:
Ba chai thuỷ tinh giống nhau đậy nút kín, một chai rỗng, một chai đựng đầy nước,
một chai đựng đầy rượu Khi dìm cả ba chai vào một bể nhỏ chứa đầy nước thì thấy thể tích nước tràn ra là 3 dm3 Khi không dìm các chai thì thấy một chai chìm sát đáy, một chai lơ lững và một chai chỉ có một phần chìm trong nước Tính:
a)Khối lượng mõi vỏ chai
b)Khối lượng rượu, khối lượng nước trong chai
Trang 4Cho biết: Khối lượng riêng của rượu D1 = 0,8g/cm3; thuỷ tinh D2 = 2,4g/cm3; của nước D3 = 1g/cm3
Cho biết: Bài giải
-Gọi thể tích rượu trong chai là V1
-Gọi thể tích thuỷ tinh trong mỗi vỏ chai là V2
-Gọi thể tích toàn chai có chứa rượu là V3
a)*Thể tích mỗi chai là:
*-Chai nổi một phần là chai không chứa chất lỏng
-Chai chìm đến đáy là chai có chứa nước
-Chai lơ lững là chai có chứa rượu
*Đối với chai lơ lững:
F = P
*Lực đẩy của nước lên chai có chứa rượu:
F = d3.V
F = 10.D3.V (1)
*Trọng lượng của chai có chứa rượu:
P = d1.V1 +d2.V2
P = 10.D1.V1 +10.D2.V2 (2)
*Từ (1) & (2):
10.D3.V = 10.D1.V1 +10.D2.V2 D3.V = D1.V1 + D2.V2 (3) Mặt khác: V2 = V – V1 (4)
*Từ (3) & (4):
D3.V = D1.V1 + D2(V – V1) D3.V = D1.V1 + D2.V – D2.V1 D3.V – D2.V = D1 V1 – D2.V1
V(D3 – D2) = V1(D1 – D2)
3
1
*Thể tích rượu:
V1 = 875cm3
*Thể tích vỏ chai:
V2 = V – V1 = 125cm3
Trang 5*Khối lượng vỏ chai: m2 = D2.V2 =2,4.125 = 300(g) vỏ chai b)*Khối lượng rượu: m1 = D1.V1 =0,8.875 = 700(g) rượu
*Khối lượng nước: m3 = D3 V3 = D3.V1 = 1 875 = 875(g)
Bài 5:
Cần làm một khối vàng đặc, nguyên chất có khối lượng 7,465 kg, sau khi làm xong người ta dìm vào nước thì cân nặng 69,98 N
a)Chứng tỏ rằng, khối vàng cần làm đó không phải là vàng nguyên chất
b)Người ta đã pha bạc vào đó để lấy bớt vàng Tìm khối lượng vàng đã lấy bớt Biết KLR của vàng 19300kg/m3, của bạc là 10500kg/m3
Cho biết: Bài giải
a)Trọng lượng khối vàng cần có:
P = 10.m = 10.7,465 = 74,65 (N)
*Lực đẩy của nước vào khối vàng:
F = P – P’ = 74,65 – 69,98 = 4,67 (N)
*Thể tích của khối vàng sau khi làm:
d 10000
= 467 (cm3)
*Thể tích của khối vàng cần làm nguyên chất:
3 1
Ta thấy: V < V’ nên thỏi vàng trên không phải bằng nguyên chất ( hoặc m’ = V’.D1 = 9,0131kg > 7,465kg)
b)Thể tích khối vàng sau khi làm có lẫn bạc
V’ = V1 + V2 = 0,000467 (1) Gọi m1 là khối lượng vàng còn lại và m2 là khối lượng vàng lấy bớt bằng khối lượng bạc pha vào
*Ta có: Khối lượng vàng nguyên chất còn lại, m1 = m – m2
*Thể tích vàng nguyên chất còn lại
1
V
(2)
*Thể tích bạc thêm vào:
2 2 2
m V D
(3)
Trang 6Từ (1), (2) và (3):
V
V
V
V’ D1.D2 = D2.m – (D2 – D1)m2
'
'
2
D (m D V )
m
2
10500(7,465 19300.0,000467)
m
10500 19300
2
16255,05
8800