Ba bình đáy rời có tiết diện đáy bằng nhau được nhúng xuống nước đến cùng một độ sâu

Câu hỏi số 503228:

Vận dụng cao

Ba bình đáy rời có tiết diện đáy bằng nhau được nhúng xuống nước đến cùng một độ sâu (hình vẽ). Đổ nhẹ vào bình A một lượng nước nào đó thì vừa đủ để đáy rơi khỏi bình. Nếu cũng đổ nhẹ một lượng nước như thế vào các bình B và C thì các đáy có rời khỏi bình không?

A. đáy bình B không bị rời, đáy bình C bị rời khỏi bình.

B. đáy bình B bị rời khỏi bình, đáy bình C không bị rời khỏi bình.

C. đáy bình B và C đều bị rời khỏi bình.

D. đáy bình B và C đều không bị rời khỏi bình.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:503228

Phương pháp giải

Thể tích hình trụ: \(V = S.h\)

Áp suất chất lỏng: \(p = d.h\)

Áp lực: \(F = p.S\)

Đáy rời khỏi bình khi áp lực bên trong đáy lớn hơn áp lực bên ngoài đáy.

Giải chi tiết

Gọi độ sâu từ mặt nước đến đáy bình là h.

Chiều cao mực nước trong bình là \({h_1}\).

Tiết diện đáy các bình là S.

Áp lực do nước tác dụng lên mặt ngoài đáy là:

\(F = p.S = d.h.S\)

Áp lực do nước tác dụng lên mặt trong đáy là:

\({F_1} = {p_1}.S = d.{h_1}.S\)

Đáy rơi khỏi bình khi:

\({F_1} \ge F \Rightarrow d{h_1}S \ge dhS \Rightarrow {h_1} \ge h\)

→ đáy bắt đầu rời khỏi bình khi mực nước trong bình bằng mực nước ngoài bình

Lượng nước đổ vào bình A vừa đủ để đáy rời khỏi bình, ta có:

\(P = F = dhS\)

Khi đổ cùng lượng nước vào bình B, do bình B có tiết diện S tăng dần

→ mực nước trong bình B: \({h_B} < h \Rightarrow {F_B} < F \to \) đáy bình B không bị rời ra.

Khi đổ nước vào bình C, bình C có tiết diện giảm dần

→ mực nước trong bình C: \({h_C} > h \Rightarrow {F_C} < F \to \) đáy bình C bị rời ra.

Đáp án cần chọn là: A

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link