Tổng hợp 300+ câu trắc nghiệm Quá trình và thiết bị cơ học có đáp án chi tiết

Câu 1:

Hai tấm phẳng AB và CD đặt song song và sát nhau, ở giữa là dầu bôi trơn. Tấm CD cố định, tấm AB chuyển động với vận tốc u. Lực ma sát giữa hai tấm phẳng được tính theo công thức T = μ·S.,với y là phương:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Công thức tính lực ma sát giữa hai tấm phẳng AB và CD được cho là T = μ·S. Trong đó, lực ma sát này phụ thuộc vào độ nhớt μ, diện tích tiếp xúc S và gradient vận tốc theo phương y. Vì y là phương vuông góc với hai tấm phẳng và được sử dụng để tính gradient vận tốc giữa chúng, do đó phương y phải vuông góc với hai tấm và gốc tọa độ có thể đặt ở một trong hai tấm. Trong trường hợp này, phương án A (Trùng với phương x, gốc tọa độ đặt trên tấm CD) phù hợp với mô tả, tuy nhiên phương x không phải là phương cần tìm. Phương án B (Trùng với phương x, gốc tọa độ đặt trên tấm AB) cũng không phải. Phương án C không đề cập đến phương y. Phương án D (Trùng với phương z) có thể đúng nếu ta chọn hệ tọa độ sao cho phương z vuông góc với hai tấm phẳng. Tuy nhiên, theo hình vẽ và cách diễn đạt thông thường, phương y được sử dụng. Do đó không có đáp án đúng trong các phương án đã cho.

Câu 2:

Đơn vị đo độ nhớt động lực là:

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Độ nhớt động lực (dynamic viscosity) có các đơn vị đo sau:

Poise (P): Đây là đơn vị đo độ nhớt động lực theo hệ CGS (centimet-gam-giây).
Pascal-giây (Pa.s): Đây là đơn vị đo độ nhớt động lực theo hệ SI (hệ quốc tế).
Newton giây trên mét vuông (N.s/m²): Đơn vị này tương đương với Pa.s (1 Pa.s = 1 N.s/m²).

Vậy cả A, B và C đều là các đơn vị đo độ nhớt động lực, do đó đáp án D là đáp án chính xác.

Câu 3:

Khi áp suất tăng:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Áp suất tăng thường làm tăng độ nhớt của chất lỏng do các phân tử chất lỏng bị ép lại gần nhau hơn, làm tăng lực tương tác giữa chúng và do đó tăng độ nhớt. Tuy nhiên, ảnh hưởng của áp suất lên độ nhớt của chất khí thường không đáng kể so với chất lỏng. Do đó, đáp án A là phù hợp nhất.

Câu 4:

Bình hình trụ tròn bán kính R, chiều cao H, chứa chất lỏng đến 1/2 chiều cao H. Vận tốc góc ω để chất lỏng chưa trào ra khỏi bình khi bình quay quanh trục đối xứng:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Để giải bài toán này, ta cần xét đến hình dạng mặt thoáng của chất lỏng khi bình quay. Mặt thoáng của chất lỏng sẽ có dạng paraboloid tròn xoay. Điều kiện để chất lỏng không bị tràn ra khỏi bình là mép paraboloid phải nằm trong thành bình.

Gọi h là độ cao mực chất lỏng ban đầu, trong trường hợp này h = H/2.

Phương trình mặt thoáng của chất lỏng có dạng: z = (ω²r²) / (2g) + C, trong đó C là hằng số.

Ta chọn gốc tọa độ tại tâm đáy bình. Khi đó, tại r = 0, z = z_min = C. Để chất lỏng không tràn, độ cao lớn nhất của mặt thoáng (z_max) tại r = R phải nhỏ hơn hoặc bằng H.

Thể tích chất lỏng không đổi khi bình đứng yên và khi bình quay. Điều này có nghĩa là thể tích của khối paraboloid bằng thể tích ban đầu của chất lỏng:
πR²(H/2) = 2π ∫₀ᴿ z r dr = 2π ∫₀ᴿ ((ω²r²) / (2g) + z_min) r dr

Sau khi tính tích phân, ta có: H/2 = (ω²R²) / (4g) + z_min

Để chất lỏng không tràn, điểm thấp nhất của mặt thoáng (z_min) phải lớn hơn hoặc bằng 0. Điều này có nghĩa là z_min >= 0. Từ đó suy ra:
H/2 >= (ω²R²) / (4g) => ω² <= (2gH) / R² => ω <= √(2gH) / R

Vậy, đáp án đúng là A. ω ≤ √(2gH) / R

Câu 5:

Khi áp suất khí quyển pa = 0,8 at, áp suất dư pdư = 3,8 at thì:

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Áp suất tuyệt đối (ptuyệt đối) được tính bằng tổng của áp suất khí quyển (pa) và áp suất dư (pdư): ptuyệt đối = pa + pdư = 0,8 at + 3,8 at = 4,6 at.
Đổi đơn vị áp suất: 1 at = 10,33 mH2O. Do đó, 4,6 at = 4,6 * 10,33 mH2O = 47,518 mH2O. Vì vậy đáp án A và C đều không chính xác.
Áp suất chân không được tính khi áp suất tuyệt đối nhỏ hơn áp suất khí quyển. Trong trường hợp này, áp suất tuyệt đối lớn hơn áp suất khí quyển nên không có áp suất chân không.
Do đó, đáp án chính xác nhất là D: Chưa có đáp án chính xác.

Câu 6:

Giữa bình A (chứa chất lỏng có γ₁) và bình B (chứa chất lỏng có γ₃) là áp kế chữ U (chứa chất lỏng có γ₂). Hiệu áp suất giữa hai điểm A và B được tính theo công thức:

Lời giải: