Câu 1:Một bình hình trụ có bán kính đáy R=20cm được đặt thẳng đứng chứa nước.Người ta thả một quả cầu bằng nhôm có bán kính R1=10cm vào bình thì khi cân bằng mực nước trong bình ngập chính giữa quả cầu.
Cho khối lượng riêng của nước D1=1000kg/m^3 và của nhôm D2=2700kg/m^3
a/Tính khối lượng của nước trong bình và khối lượng của quả cầu.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt
- Khối lượng của nước trong bình là:
\(m_1=V_1.D_1=\)\(\left(\pi.R^2_1.R_2-\frac{1}{2}.\frac{3}{4}\pi R^3_2\right)\)\(.D_1\approx10,467\left(kg\right)\)
- Khối lượng của quả cầu là: \(m_2=V_2.D_2=\frac{4}{3}\pi R^3_2.D_2\)\(=11,304\left(kg\right)\)
- Phương trình cân bằng nhiệt: \(c_1m_1\left(t-t_1\right)=c_2m_2\left(t_2-t\right)\)
Suy ra : \(t=\frac{c_1m_1t_1+c_2m_2t_2}{c_1m_1+c_2m_2}\)\(=23,7^oC\)
- Thể tích của dầu và nước bằng nhau nên khối lượng của dầu là:
\(m_3=\frac{m_1D_3}{D_1}=8,37\left(kg\right)\)
- Tương tự như trên, nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt là:
\(t_x=\frac{c_1m_1t_1+c_2m_2t_2+c_3m_3t_3}{c_1m_1+c_2m_2+c_3m_3}\)\(\approx21^oC\)
- Áp lực của quả cầu lên đáy bình là:
\(F=P_2-FA=10.m_2-\frac{1}{2}.\frac{4}{3}\pi R^3_2\)\(\left(D_1+D_3\right).10\approx75,4\left(N\right)\)
tại sao thể tích nước lại là tích của tết diện với bán kính quả cầu trừ đi thể tích nửa quả cầu
nghe như lý ấy nhờ @@
diện tích mặt đyas bình là : \(S=6^2\pi=36\pi\left(cm^2\right)\)
=> thể tích viên bi : \(V=S.h=36\pi.1=36\pi\left(cm^3\right)\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{4}{3}\pi r^3=36\pi\Leftrightarrow r=\sqrt[3]{27}=3\left(cm\right)\)
a) Tìm nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt: Khối lượng của nước trong bình là: m1 = V1D1 = (R.R2 - )D1, thay số ta tính được: m1 = 10, 46 kg Khối lượng của quả cầu: m2 = D2.V2 = .D2, thay số ta được m2 = 11,304 kg |
Từ điều kiện bài toán đã cho, ta có phương trình cân bằng nhiệt: c1m1 (t – t1) = c2m2 (t2 – t), do đó ta có nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt: t = , thay số ta tính được t 0C |
Áp lực của quả cầu lên đáy bình : F = Pcầu – FA(cầu) = 10m2 - 10.RD1 thay số ta được : F = 92,106 N |
b. (0,75 điểm) |
Tính khối lượng của dầu m3 : do thể tích của dầu và nước bằng nhau nên khối lượng của dầu là : m3 = , thay số m3 = 8,368 kg |
Khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của hệ là tx, ta có phương trình : c1m1 (t – tx) + c2m2 (t – tx) = c3m3 (tx – t3) tx = thay số ta tính được tx 21,050C |
Áp lực của quả cầu lên đáy bình : F = Pcầu – FA(cầu) = 10m2 - R(D1 + D3) thay số ta được : F = 75,36 N
|
Lượng nước trong bình dâng thêm là : 20 - 15 = 5(cm)
Thể tích hình cầu là:
V= \(\pi.10^2.5=500\pi\left(cm^3\right)\)
Ta có: \(V=\dfrac{4}{3}\pi R^3=500\pi\Rightarrow R=\sqrt[3]{\dfrac{500\pi}{\dfrac{4}{3}.\pi}}\approx7,2\left(cm\right)\)
Diện tích bề mặt hình cầu là:
\(S=4\pi R^2\approx4\pi.7,2^2=207,36\left(cm^2\right)\)
Thể tích khối trụ Suy ra thể tích lượng nước
Từ giả thiết suy ra thể tích khối cầu:
Vậy diện tích xung quanh của khối cầu là
Chọn C.
Áp dụng định lí Pytago ta tính được
Nửa chu vi tam giác ABC là
Do khối cầu nằm vừa khít trong hình nón nên bán kính cầu chính bằng bán kính đường tròn nội tiếp tam giác SAB.
Thể tích khối cầu chính bằng thể tích phần nước dâng lên trong hình trụ có bán kính đáy R.
Gọi h là chiều cao cột nước dâng lên ta có
Chọn A.
Theo giả thiết thể tích khối cầu đá bằng 3 8 - 1 8 = 1 4 thể tích khối trụ.
Do vậy
Chọn đáp án A.