Một cục nước đá nổi trên mặt nước. Nếu rót thêm dầu lên mặt nước phủ kín cục nước

Câu hỏi số 505335:

Vận dụng cao

Một cục nước đá nổi trên mặt nước. Nếu rót thêm dầu lên mặt nước phủ kín cục nước đá thì phần ngập trong nước của cục nước đá thay đổi như thế nào? Coi như nước đá chưa kịp tan.

A. Phần ngập trong nước của cục nước đá giảm.

B. Phần ngập trong nước của cục nước đá tăng.

C. Phần ngập trong nước của cục nước đá không thay đổi.

D. Phần ngập trong nước của cục nước đá tăng 2 lần.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:505335

Phương pháp giải

Trọng lượng: \(P = 10m\)

Lực đẩy Ác-si-mét: \({F_A} = {d_n}.V\)

Vật cân bằng khi: \(P = {F_A}\)

Giải chi tiết

Gọi trọng lượng riêng cục nước đá là d, thể tích là \({V_0}\)

→ trọng lượng cục nước đá là: \(P = d.{V_0}\)

Ban đầu, thể tích cục nước đá chiếm chỗ trong nước là V

Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên cục nước đá là: \({F_A} = {d_n}.V\)

Cục nước đá cân bằng nên:

\(P = {F_A} \Rightarrow d{V_0} = {d_n}.V \Rightarrow V = \dfrac{{d{V_0}}}{{{d_n}}}\)

Khi rót dầu phủ kín cục nước đá, thể tích nó chiễm chỗ trong nước là \({V_1}\)

→ thể tích cục nước đá chiếm chỗ trong dầu là: \({V_2} = {V_0} - {V_1}\)

Lực đẩy Ác-si-mét do nước và dầu tác dụng lên cục nước đá tương ứng là:

\(\begin{array}{l}{F_{A1}} = {d_n}.{V_1}\\{F_{A2}} = {d_d}.{V_2} = {d_d}\left( {{V_0} - {V_1}} \right)\end{array}\)

Cục nước đá cân bằng nên:

\(\begin{array}{l}P = {F_{A1}} + {F_{A2}} \Rightarrow d{V_0} = {d_n}{V_1} + {d_d}\left( {{V_0} - {V_1}} \right)\\ \Rightarrow d{V_0} = \left( {{d_n} - {d_d}} \right){V_1} + {d_d}{V_0} \Rightarrow {V_1} = \dfrac{{d{V_0} - {d_d}{V_0}}}{{{d_n} - {d_d}}}\end{array}\)

Xét hiệu: \(\Delta V = V - {V_1}\)

\(\begin{array}{l} \Rightarrow \Delta V = \dfrac{{d{V_0}}}{{{d_n}}} - \dfrac{{d{V_0} - {d_d}{V_0}}}{{{d_n} - {d_d}}} = \dfrac{{ - d.{d_d}{V_0} + {d_n}.{d_d}{V_0}}}{{{d_n}\left( {{d_n} - {d_d}} \right)}}\\ \Rightarrow \Delta V = \dfrac{{{d_d}{V_0}\left( {{d_n} - d} \right)}}{{{d_n}\left( {{d_n} - {d_d}} \right)}}\end{array}\)

Do cục nước đá nổi trên mặt nước, ta có:

\(d < {d_n} \Rightarrow \Delta V > 0 \Rightarrow V > {V_1}\)

→ sau khi đổ thêm dầu, thể tích phần nước đá ngập trong nước giảm

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