Bài toán về áp suất chất lỏng lớp 10 (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Bài toán về áp suất chất lỏng lớp 10 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Bài toán về áp suất chất lỏng.

Bài toán về áp suất chất lỏng lớp 10 (cách giải + bài tập)

1. Phương pháp giải

- Công thức: $p=p_a+\rho gh$

- Trong đó:

+ p là áp suất của chất lỏng tác dụng lên đáy bình

+ p_a là áp suất của khí quyển trên mặt thoáng của chất lỏng

+ $\rho$ là khối lượng riêng của chất lỏng

+ g là gia tốc trọng trường

+ h là chiều cao của cột chất lỏng, cũng là độ sâu của chất lỏng so với mặt thoáng.

- Độ chênh lệch về áp suất của chất lưu giữa hai điểm M và N:

$\Delta p=\rho g\Delta h$

2. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Một thùng cao 2 m đựng một lượng nước cao 1,2 m. Áp suất của nước tác dụng lên đáy thùng là bao nhiêu? Biết trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m³.

A. 12000 Pa.

B. 1200 Pa.

C. 120 Pa.

D. 20000 Pa.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Áp suất của nước ở đáy thùng là: p = d.h = 10000.1,2 = 12000N/m² = 12000Pa

Ví dụ 2: Tính độ chênh lệch áp suất giữa 2 điểm nằm trong nước, trong thủy ngân trên hai mặt phẳng nằm ngang cách nhau 20 cm. Biết ${\rho }_{H_{2}O}=1000kg/m^3$; ${\rho }_{Hg}=13600kg/m^3$ và g = 9,8 m/s².

A. $\Delta p_{H_{2}O}=1960Pa$; $\Delta p_{Hg}=1960Pa$.

B. $\Delta p_{H_{2}O}=26656Pa$; $\Delta p_{Hg}=26656Pa$.

C. $\Delta p_{H_{2}O}=1960Pa$; $\Delta p_{Hg}=26656Pa$.

D. $\Delta p_{H_{2}O}=26656Pa$; $\Delta p_{Hg}=1960Pa$.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là C

Công thức tính độ chênh lệch áp suất: $\Delta p=\rho g.\Delta h$

$\Delta p_{H_{2}O}=1000.9,8.0,2=1960Pa$

$\Delta p_{Hg}=13600.9,8.0,2=26656Pa$

3. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Một chiếc tàu bị thủng một lỗ nhỏ ở đáy. Lỗ này nằm cách mặt nước 2,2 m. Người ta đặt một miếng vá áp vào lỗ thủng từ phía trong. Hỏi cần một lực tối thiểu bằng bao nhiêu để giữ miếng vá nếu lỗ thủng rộng 150cm² và trọng lượng riêng của nước là 10 000 N/m²?

A. 308 N.

B. 330 N.

C. 450 N.

D. 485 N.

Đáp án đúng là: B

Áp suất do nước gây ra tạo chỗ thủng là: p = d.h = 10000.2,2 = 22000 (N/m²)

Lực tối thiểu để giữ miếng vá là: F = p.S = 22000.0,015 = 330 (N)

Bài 2. Chọn phát biểu đúng.

A. Áp suất nước ở đáy bình chứa chỉ phụ thuộc vào diện tích mặt đáy.

B. Áp suất chất lỏng phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của bình chứa.

C. Áp suất chất lỏng tại một điểm bất kì trong chất lỏng có tác dụng như nhau theo mọi hướng.

D. Tại một điểm bất kì trong chất lỏng, áp suất chất lỏng có chiều hướng xuống.

Đáp án đúng là: C

A, B – sai vì áp suất nước ở đáy bình phụ thuộc cả vào độ sâu của đáy bình so với với mặt thoáng của chất lỏng,

D – sai chất lỏng truyền áp suất theo mọi hướng.

Bài 3: Một bình nước có dạng ống dài chứa đầy nước, có một lỗ thủng để nước chảy ra như hình. Đâu là mô tả đúng về lượng nước chảy ra theo thời gian?

A. Nước chảy ra đều đặn tới khi tới lỗ thủng thì ngừng.

B. Nước chảy ra nhanh dần tới khi tới lỗ thủng thì ngừng.

C. Nước chảy ra chậm dần tới khi tới lỗ thủng thì ngừng.

D. Nước chảy nhiều ít không có quy luật rõ ràng.

Đáp án đúng là: C

Dựa theo sự chênh lệch áp suất giữa mặt nước và lỗ thủng ta thấy khi lượng nước giảm thì độ chênh lệch này sẽ giảm dần. Vì vậy càng chảy xuống thì nước chảy càng chậm do áp suất giảm.

Bài 4: Áp suất chất lỏng tại một điểm bất kì trong lòng chất lỏng phụ thuộc vào

A. khối lượng chất lỏng.

B. trọng lượng của chất lỏng.

C. thể tích của chất lỏng.

D. độ sâu của điểm đang xét (so với mặt thoáng chất lỏng).

Đáp án đúng là: D

Biểu thức xác định áp suất chất lỏng: p = ρgh

Do đó, áp suất mà chất lỏng tại một điểm trong lòng chất lỏng phụ thuộc vào độ sâu của điểm đó (so với mặt thoáng của chất lỏng).

Bài 5: Một thùng đựng đầy nước cao 80 cm. Áp suất tại điểm A cách đáy 20 cm là bao nhiêu? Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m³.

A. 8000 N/m².

B. 2000 N/m².

C. 6000 N/m².

D. 60000 N/m².

Đáp án đúng là: C

Áp suất chất lỏng tại A là: p = ρ.g.h = 1000.10.(80 – 20).10^-2 = 6000 N/m².

Bài 6: Cho ba bình giống hệt nhau đựng 3 chất lỏng: rượu, nước và thủy ngân với cùng một thể tích như nhau. Biết khối lượng riêng của thủy ngân là ρ_Hg = 13600 kg/m³, của nước là ρ_nước = 1000 kg/m³, của rượu là ρ_rượu = 800 kg/m³. Hãy so sánh áp suất của chất lỏng lên đáy của các bình:

A. p_Hg < p_nước < p_rượu.

B. p_Hg > p_rượu > p_nước.

C. p_Hg > p_nước > p_rượu.

D. p_nước > p_Hg > p_rượu.

Đáp án đúng là: C

Ba bình có giống hệt nhau, thể tích chất lỏng như nhau nên chiều cao cột chất lỏng trong các bình giống nhau.

Áp suất chất lỏng lên đáy bình có biểu thức p = ρ.g.h. Với các bình giống nhau, chất nào có khối lượng riêng lớn thì áp suất chất lỏng lên đáy bình sẽ lớn.

Do ρ_Hg > ρ_nước > ρ_rượu $\Rightarrow$ p_Hg > p_nước > p_rượu.

Bài 7: 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 $kg/m^3$. Lấy g = 10 m/s².

A. 150 Pa.

B. 1500 Pa.

C. 15000 Pa.

D. 150000 Pa.

Đáp án đúng là: C.

Áp suất của nước tác dụng lên đáy bình là: $p=\rho .g.h=\mathrm{1000.10.1},5=15000$ Pa.

Bài 8: Một thùng hình trụ cao 1,7 m đựng đầy nước. Tính áp suất của nước tác dụng lên điểm A cách đáy bình 80 cm? Biết khối lượng riêng của nước biển là 1030 $kg/m^3$. Lấy g = 10 m/s².

A. 1700 Pa.

B. 9270 Pa.

C. 92700 Pa.

D. 17000 Pa.

Đáp án đúng là: B.

Khoảng cách từ điểm A đến mặt thoáng chất lỏng là: $h_1=h-h_2=1,7-0,8=0,9$ (m).

Áp suất do nước biển gây ra tại điểm A là: $p=\rho .g.h_1=\mathrm{1030.10.0},9=9270$ (Pa).

Bài 9: Biết áp suất trên mặt thoáng bể nước là p_a = 1.10⁵ Pa; áp suất tại độ sâu 1 m là bao nhiêu biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m³ và g = 10 m/s²

A. 1,1.10⁵ Pa

B. 110000 Pa

C. 1,1 Pa

D. 0,1.10⁵ Pa

Đáp án đúng là A

Công thức tính áp suất chất lỏng p = p_a + ρgh= 10⁵ + 1000.10.1 = 1,1.10⁵ Pa

Bài 10: Thí nghiệm dưới đây mô tả một bình cầu có các lỗ nhỏ ở thành bình, khi đưa nước vào trong bình thì nước phun đều qua các lỗ, điều đó chứng tỏ

A. Chất lỏng gây ra áp suất lên vật trong lòng chất lỏng theo mọi phương.

B. Chất lỏng rất linh động.

C. Chất lỏng không gây ra áp suất.

D. Chất lỏng gây ra áp suất tại các phía khác nhau trong lòng chất lỏng là khác nhau.

Đáp án đúng là A

Hai thí nghiệm trên chứng tỏ chất lỏng gây ra áp suất lên vật trong lòng chất lỏng theo mọi phương.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí 10 hay, chi tiết khác:

• Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm
• Bài toán liên quan đến lực hướng tâm
• Xác định các loại biến dạng trong thực tế
• Bài toán lực đàn hồi
• Bài toán khối lượng riêng của các chất
• Bài toán về áp lực

Để học tốt lớp 10 các môn học sách mới:

• Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều

---