ÔN TẬP CHƯƠNG 7: BIẾN DẠNG CỦA VẬT RẮN. ÁP SUẤT CHẤT LỎNG

(20 CÂU)

Câu 1: Cho ví dụ về vật có biến dạng cứng.

Trả lời:

Bong bóng nước silicon có khả năng giữ hình dạng sau khi bị nén.

Câu 2: Biểu thức tính áp suất?

Trả lời:

Câu 3: Định nghĩa biến dạng của vật rắn là gì?

Trả lời:

Biến dạng là sự thay đổi hình dạng và kích thước của vật do tác động của lực.

Câu 4: Công thức tính áp suất của khối chất lỏng tác dụng lên đáy bình?

Trả lời:

Công thức tính áp suất của khối chất lỏng tác dụng lên đáy bình là: p=ρ.g.h trong đó h là độ sâu của chất lỏng so với mặt thoáng.

Câu 5: Giải thích tại sao những cột đèn đường trơn tru có thể uốn cong khi bị va chạm.

Trả lời:

Cột đèn uốn cong để giảm thiệt hại và sau đó có thể trở lại hình dạng ban đầu.

Câu 6: Một cuốn sách nằm yên trên mặt bàn nằm ngang, chỉ ra cặp lực cân bằng trong trường hợp trên.

Trả lời:

Trọng lực và lực đẩy của mặt bàn lên cuốn sách, vì hai lực này cùng phương, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau, cùng tác dụng lên một vật.

Câu 7: Một vật rắn đàn hồi hình trụ đồng chất chiều dài ban đầu 3,6m có đường kính 1,2mm. Tính hệ số đàn hồi của dây biết suất đàn hồi của vật rắn bằng 2.10¹¹Pa.

Trả lời:

l_o = 3,6m; d = 1,2mm = 1,2.10^-3 (m) => S = πd²/4; E = 2.10¹¹Pa

k = = 62800 (N/m)

Câu 8: Áp suất chất lỏng tại một điểm trong lòng chất lỏng phụ thuộc vào yếu tố nào?

Trả lời:

Công thức áp suất chất lỏng: p = gh. Vì vậy, áp suất chất lỏng tại một điểm trong lòng chất lỏng phụ thuộc vào độ sâu của điểm đó (so với mặt thoáng của chất lỏng).

Câu 9: Giải thích tại sao vật rắn kim loại có thể bị biến dạng khi tác động của lực.

Trả lời:

Các electron trong cấu trúc tinh thể di chuyển, làm cho các lớp nguyên tử trượt qua nhau, gây ra biến dạng.

Câu 10: Một thùng hình trụ cao 1,5 m đựng đầy nước. Tính áp suất của nước tác dụng lên đáy bình? Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m³. Lấy g = 10 m/s².

Trả lời:

Áp suất của nước tác dụng lên đáy bình là:

P = ρ.g.h = 1000.10.1,5 = 15000 Pa.

Câu 11: Hệ số đàn hồi của một thanh rắn đồng chất hình trụ là 100N/m. Đầu trên của thanh cố định, thanh dài thêm 1,6cm khi treo vào đầu dưới của thanh rắn một vật có khối lượng m. Xác định giá trị của m, lấy g=10m/s².

Trả lời:

k = 100 N/m; Δl = 1,6cm = 1,6.10^-2 (m)

Thanh dài thêm 1,6cm do trọng lực của vật m tác dụng vào thanh, độ lớn của trọng lực đúng bằng độ lớn của lực đàn hồi xuất hiện khi thanh bị kéo dãn

F_đh = P k. Δl = m.g m = 0,16 (kg)

Câu 12: Tác dụng của áp lực lên mặt bị ép càng lớn khi nào?

Trả lời:

Tác dụng của áp lực lên mặt bị ép càng lớn khi cường độ áp lực càng lớn và diện tích mặt bị ép càng nhỏ.

Câu 13: Một dây thép chiều dài 100cm có một đầu cố định, treo một vật có khối lượng 100kg vào đầu dây còn lại thì chiều dài của dây thép là 101cm. Biết suất đàn hồi của thép là 2.10¹¹Pa. Tính đường kính tiết diện của dây, lấy g=10m/s²

Trả lời:

l_o = 100 cm = 1 m; Δl = 101 – 100 = 1 cm = 10^-2 m; m = 100 kg; E = 2.10¹¹ Pa

d = 7,98.10⁻⁴ (m)

Câu 14: Một thùng chứa đầy nước cao 80 cm. Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m³. Áp suất tại điểm A cách với đáy 20 cm là bao nhiêu?

Trả lời:

Áp suất chất lỏng tại điểm A là:

p = .g.h = 1000.10.(80 - 20).10^-2 = 6000 N/m².

Câu 15: Một thang máy được kéo bởi 3 dây cáp bằng thép giống nhau có cùng đường kính 1cm và suất Y âng là 2,0.10¹¹ Pa. Khi sàn thang máy ở ngang với sàn tầng thứ nhất thì chiều dài mỗi dây cáp là 25m. Một kiện hàng 700kg được đặt vào thang máy. Tính độ chênh lệch giữa sàn thang máy và sàn của tầng nhà. Coi độ chênh lệch này chỉ do độ dãn của các dây cáp)

Trả lời:

Trọng lượng của kiện hàng: P = mg

Lực kéo tác dụng vào mỗi dây:

Theo định luật Húc:

Suy ra:

Vậy độ chênh lệch giữa sàn thang máy và sàn nhà là 3,6 mm

Câu 16: Nhúng một khối lập phương vào nước, mặt nào của khối lập phương sẽ chịu áp lực lớn nhất của nước?

Trả lời:

Áp suất chất lỏng phụ thuộc vào độ sâu của điểm xét, nó sẽ ở mặt dưới của khối lập phương, tương ứng với vị trí có độ sâu lớn nhất so với các điểm khác. Do đó áp suất ở mặt dưới là lớn nhất, diện tích các mặt khối lập phương là như nhau nên áp lực ở mặt dưới lớn nhất.

Câu 17: Khối lượng riêng của thủy ngân ở 0^oC là 13600 kg/m³. Tính khối lượng riêng của thủy ngân ở 50^oC. Cho hệ số nở khối của thủy ngân là 1,82.10^-4 K^-1.

Trả lời:

Công thức tính khối lượng riêng:

Lưu ý thể tích của vật rắn có thể biến đổi theo nhiệt độ, nhưng khối lượng của nó là không đổi.

Ở nhiệt độ 0^oC:

(1)

Ở nhiệt độ 50^oC:

(2)

Từ (1) và (2) ρ=13238,6 kg/m³

Câu 18: Một cái cốc hình trụ, chứa một lượng nước và thủy ngân cùng khối lượng. Độ cao tổng cộng của chất lỏng trong cốc là H = 146cm. Tính áp suất của các chất lỏng lên đáy cốc, biết khối lượng riêng của nước là D₁ = 1g/ cm³ và của thủy ngân là D₂ = 13,6g/ cm³

Trả lời:

Gọi họ là độ cao cột nước; họ là độ cao cột thủy ngân S là diện tích đáy bình.

Ta có: H = h₁ + h₂ (1)

Khối lượng của nước là: m₁ = V₁.D₁

Mà V₁ = h₁.S ⇒ m₁ = h₁.S.D₁

Khối lượng của thủy ngân là : m₂ = V₂.D₂

Mà V₂ = h₂.S ⇒ m₂ = h₂.S.D₂

Do 2 vật có khối lượng bằng nhau nên ta có: h₁.S.D₁= h₂.S.D₂

⇒ Vậy chiều cao của cột nước gấp 13,6 lần chiều cao cột thủy ngân. Chiều cao cột nước là:

13,6.146 / (13,6 +1) = 136 (cm)

Áp suất của thủy ngân và của nước lên đáy bình là:

= 10000.1,36 + 136000.0,1 = 27200 (N/m²)

Câu 19: Một lò xo có chiều dài tự nhiên là l0. Treo lò xo thẳng đứng và móc vào đầu dưới một vật khối lượng m₁ = 100 g thì chiều dài lò xo bằng 31 cm. Treo thêm vào đầu dưới một vật nữa có khối lượng m₂ = 100 g thì chiều dài lò xo bằng 32 cm. Lấy g = 10 m/s². Tìm độ cứng và chiều dài tự nhiên của lò xo.

Trả lời:

Khi chỉ có vật m₁:

m1g = k(l1−l0) (1)

Khi treo cả hai vật:

(m1+m2)g = k(l2−l0) (2)

Chia vế với vế của (1) cho (2) và thay số ta tìm được l₀ = 0,3m.

Thay vào (1) ta tính được k = 100 N/m.

Câu 20: Một miếng hợp kim hình trụ bằng vàng và đồng được treo vào một lực kế điện tử, lực kế chỉ F₁ = 5,67 N. Khi nhúng miếng hợp kim ngập hoàn toàn trong nước thì lực kế chỉ F₂ = 5,14 N. Biết khối lượng riêng của nước ρ1=1g/cm3 của vàng ρ2=19,3g/cm3, của đồng ρ3=8,6g/cm3. Lấy g = 10 m/s².

a) Tính khối lượng của miếng hợp kim.

b) Tính thể tích của miếng hợp kim bằng cách dùng phương trình cơ bản của thủy tĩnh học.

c) Xác định tỉ lệ vàng trong hợp kim.

Trả lời:

a) Khối lượng:

b) Khi nhúng chìm miếng hợp kim vào nước:

Số chỉ lực kế khi đó: F2=P−Fa

Trong đó, F_a là hợp lực do áp suất của nước tác dụng lên vật:

c. Gọi khối lượng vàng, đồng, thể tích vàng, đồng lần lượt là: m₁; m₂; V₁; V₂

Thể tích của khối hợp kim: V₁ + V₂ = 53cm3 (1)

Khối lượng hợp kim: m1 + m2 = m ⇒ ρ₁V₁ + ρ₂V₂ = 567

⇒ ρ1V₁ + ρ2V₂ = 567

⇒ 19,3V₁ + 8,6V₂ = 567 (2)

Từ (1) và (2) ⇒ V₁ ≈ 10,39 cm3

Vì m₁ = ρ₁V₁⇒ m₁ ≈ 200g

Tỉ lệ vàng trong hợp kim: