Trong bài toán tĩnh tương đối, lực khối tác dụng lên chất lỏng là:

Trọng lực.

Trọng lực và lực quán tính.

Trọng lực và áp lực.

Áp lực và lực quán tính.

Trả lời:

Đáp án đúng: D

Trong bài toán tĩnh tương đối, chất lỏng ở trạng thái cân bằng dưới tác dụng của các lực: trọng lực (do trọng trường tác dụng lên chất lỏng) và áp lực (do các phần tử chất lỏng tác dụng lên nhau). Do đó, đáp án chính xác là A.

200+ câu hỏi trắc nghiệm Thủy khí có đáp án kèm giải thích - Phần 1

50 câu hỏi 60 phút

Bắt đầu thi

Câu hỏi liên quan

Câu 17:

Một hình trụ tròn không nắp thẳng đứng cao 1m chứa đầy chất lỏng. Bình quay quanh trục đối xứng của nó với vận tốc sao cho thể tích chất lỏng khi bình quay bằng 2/3 thể tích ban đầu. Đỉnh paraboloid của mặt thoáng khi bình quay so với đáy bình:

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Gọi bán kính đáy hình trụ là R, chiều cao là h = 1m.
Thể tích ban đầu của chất lỏng là V = πR²h = πR².
Khi bình quay, mặt thoáng của chất lỏng tạo thành một paraboloid tròn xoay. Thể tích của paraboloid này bằng một nửa thể tích hình trụ có cùng bán kính đáy và chiều cao. Gọi H là chiều cao từ đỉnh paraboloid đến mặt chất lỏng cao nhất.
Thể tích chất lỏng còn lại sau khi quay là V' = (2/3)V = (2/3)πR².
Thể tích không gian không chứa chất lỏng (do hình thành paraboloid) là V_paraboloid = V - V' = πR² - (2/3)πR² = (1/3)πR².
Thể tích paraboloid cũng bằng một nửa thể tích hình trụ có cùng đáy và chiều cao H, tức là V_paraboloid = (1/2)πR²H.
Từ đó suy ra: (1/3)πR² = (1/2)πR²H => H = 2/3 (m).
Vì chiều cao ban đầu của chất lỏng là 1m, và thể tích chất lỏng giảm đi 1/3, nên phần chất lỏng mất đi sẽ chiếm chiều cao tương ứng. Gọi h_giảm là chiều cao giảm đi, thì πR²h_giảm = (1/3)πR², suy ra h_giảm = 1/3 (m).
Vậy, đỉnh paraboloid cách đáy bình là: 1m - H = 1 - 2/3 = 1/3 m. Suy ra đỉnh paraboloid trùng với đáy bình (thực tế có thể thấp hơn, nhưng do chất lỏng bị tràn ra, nên mực chất lỏng giảm xuống để thể tích còn 2/3). Khoảng cách từ đỉnh đến đáy bình là h - H = 1 - 2/3 = 1/3 m.
Vậy đỉnh paraboloid thấp hơn 1/3 m so với đáy bình ban đầu.

Câu 18:

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

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Xét mặt thoáng của chất lỏng có phương trình: z = \(\frac{\omega^2 r^2}{2g}\) + h

Tại tâm: r = 0 ⇒ z = h

Tại thành bình: r = R ⇒ z = \(\frac{\omega^2 R^2}{2g}\) + h

Vì thể tích chất lỏng không đổi, ta có:

\(\pi R^2 \frac{H}{2} = \int_0^R 2 \pi r z dr = 2 \pi \int_0^R (\frac{\omega^2 r^3}{2g} + hr) dr = 2 \pi [\frac{\omega^2 r^4}{8g} + \frac{hr^2}{2}]_0^R = 2 \pi (\frac{\omega^2 R^4}{8g} + \frac{hR^2}{2})\)

⇒ \(\frac{H}{2} = \frac{\omega^2 R^2}{4g} + h\)

Để chất lỏng không tràn ra ngoài, ta cần z ≤ H tại mọi điểm. Điểm cao nhất là tại thành bình, nên:

\(\frac{\omega^2 R^2}{2g}\) + h ≤ H

Ta có hệ:

\(\frac{H}{2} = \frac{\omega^2 R^2}{4g} + h\)

\(\frac{\omega^2 R^2}{2g}\) + h ≤ H

Từ phương trình (1): h = \(\frac{H}{2} - \frac{\omega^2 R^2}{4g}\)

Thay vào (2): \(\frac{\omega^2 R^2}{2g} + \frac{H}{2} - \frac{\omega^2 R^2}{4g} ≤ H\)

⇒ \(\frac{\omega^2 R^2}{4g} ≤ \frac{H}{2}\)

⇒ \(\omega^2 ≤ \frac{2gH}{R^2}\)

⇒ \(\omega ≤ \sqrt{\frac{2gH}{R^2}} = \frac{\sqrt{2gH}}{R}\)

Vậy đáp án đúng là A. ω ≤ √(2gH/R).

Câu 19:

Một hình trụ tròn không nắp thẳng đứng cao 1m, chứa đầy chất lỏng. Cho bình quay quanh trục của nó với vận tốc góc không đổi sao cho sao cho thể tích chất lỏng còn lại trong bình bằng 2/3 thể tích ban đầu. Áp suất tại một điểm A trên thành bình so với lúc bình đứng yên sẽ:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Khi hình trụ quay, chất lỏng sẽ bị đẩy ra xa trục quay do lực ly tâm. Điều này làm cho mực chất lỏng ở gần thành bình tăng lên và mực chất lỏng ở gần trục giảm xuống. Do đó, áp suất tại điểm A trên thành bình sẽ tăng lên so với khi bình đứng yên.

Ta có thể hình dung: Khi bình đứng yên, áp suất tại A chỉ do cột chất lỏng có độ cao từ đáy bình đến A gây ra. Khi bình quay, ngoài áp suất do cột chất lỏng này, còn có thêm áp suất do lực ly tâm gây ra, làm cho áp suất tổng cộng tại A lớn hơn.

Câu 20:

Một vật gồm 2 phần A và B chìm trong chất lỏng. Phần A có khối lượng riêng nhỏ hơn phần B. Để vật được cân bằng ổn định ta nên đặt:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Để vật cân bằng ổn định, trọng tâm của vật phải nằm dưới điểm đặt của lực đẩy Archimedes. Vì phần A có khối lượng riêng nhỏ hơn phần B, nên phần A nhẹ hơn. Để trọng tâm của vật thấp hơn, ta nên đặt phần B (phần nặng hơn) nằm dưới. Do đó, đáp án A là đúng.

Câu 21:

Hộp lập phương kín có các cạnh bằng 2 m một nửa chứa nước và một nửa chứa dầu có tỷ trọng 0,75 được đặt trong một thang máy chuyển động thẳng đứng lên trên với gia tốc nhanh dần a = 5,19 m/s2. Chênh lệch giữa áp suất tác dụng lên đáy và đỉnh của hình hộp (KPa) là:

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Để giải bài toán này, ta cần xét đến áp suất thủy tĩnh trong chất lỏng chịu tác dụng của gia tốc.

1. Tính gia tốc tổng cộng: Vì thang máy chuyển động lên trên với gia tốc a = 5.19 m/s², gia tốc tổng cộng tác dụng lên chất lỏng là g' = g + a = 9.81 + 5.19 = 15 m/s².

2. Tính áp suất do nước: Độ cao cột nước là h_water = 2/2 = 1 m. Áp suất do nước gây ra là P_water = ρ_water * g' * h_water = 1000 * 15 * 1 = 15000 Pa = 15 kPa.

3. Tính áp suất do dầu: Độ cao cột dầu là h_oil = 2/2 = 1 m. Tỷ trọng của dầu là 0.75, vậy khối lượng riêng của dầu là ρ_oil = 0.75 * 1000 = 750 kg/m³. Áp suất do dầu gây ra là P_oil = ρ_oil * g' * h_oil = 750 * 15 * 1 = 11250 Pa = 11.25 kPa.

4. Tính chênh lệch áp suất: Chênh lệch áp suất giữa đáy và đỉnh hộp là tổng áp suất do nước và dầu gây ra: ΔP = P_water + P_oil = 15 + 11.25 = 26.25 kPa.

Vậy đáp án đúng là C. 26,25

Câu 22:

Đường dòng trùng với quĩ đạo khi:

Lời giải: