a) Kí hiệu các độ cao như hình vẽ.

Thể tích nước là: \(V_n=\dfrac{P_n}{d_n}=\dfrac{10m_n}{d_n}=\dfrac{2,72}{10000}=0,000272\left(m^3\right)\)

Thể tích thủy ngân là tổng thể tích thủy ngân ở 2 bình lúc chưa đổ nước: \(V_{tn}=S_A.h+S_B.h=0,001.0,2+0,0005.0,2=0,0003\left(m^3\right)\)

Chiều cao cột nước là: \(h_n=\dfrac{V_n}{S_A}=\dfrac{0,000272}{0,001}=0,272\left(m\right)\)

Xét áp suất tại đáy 2 bình.

\(p_A=p_B\Rightarrow h_n.d_n+h_t.d_t=h_t'.d_t\\ \Rightarrow h_n.d_n=d_t\left(h_t'-h_t\right)\\ \Rightarrow h_t'-h_t=\dfrac{h_n.d_n}{d_t}=0,02\left(m\right)\)

Mực thủy ngân 2 bên chênh nhau 1 đoạn 0,02m, do nước nằm trên mặt thủy ngân nên:

Độ chênh lệch mặt thoáng 2 bình: h_n-h_t' = 0,272-0,2 = 0,72 (m) = 72(cm)

À phép tính cuối phải là trừ đi 0,02 là bằng 0,252m = 25,2cm

Ta có: \(h_t.S_A+h_t'.S_B=V_t\) (do thể tích thủy ngân không đổi)

\(\Rightarrow h_t.0,001+h_t'.0,0005=0,0003\\ \Rightarrow h_t.2+h_{t'}=0,6\)

(chia cả 2 vế của pt cho 0,0005)

Thay (1) vào pt trên:

\(h_t.2+0,02+h_t=0,6\\ \Rightarrow h_t\left(2+1\right)=0,6-0,02\\ h_t\approx0,1933\left(m\right)=19,33\left(cm\right)\)

\(h_t'=0,1933+0,02=0,2133\left(m\right)=21,33\left(cm\right)\)

Vậy chiều cao thủy ngân trong bình nhỏ là 21,33cm

Đáp án B

Thể tích nước tràn ra là 1 2  thể tích quả cầu

⇒ V = 1 2 4 3 π h 2 3 = π h 3 12 ⇒ π h 3 = 12 V  

Gọi R là bán kính đáy hình nón. Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông SOA ta có:

1 O H 2 = 1 S O 2 + 1 O A 2 ⇔ 4 h 2 = 1 h 2 + 1 R 2 ⇒ R = h 3

từ đây ta tính được thể tích hình nón là:

V n = 1 3 π R 2 h = 1 3 π h 2 3 h = π h 3 9 = 12 V 9 = 4 3 V  

Vậy thể tích nước còn lại là:

V = 4 3 V − V = V 3 .

Đáp án B

(3,5 điểm)

a) Độ cao của cột nước trong bình:  h 1  = 1,5 – 0,3 = 1,2(m) (0,5 điểm)

- Độ cao của cột nước từ mặt thoáng đến điểm A:

h 2  =  h 1  – 0,4 = 1,2 – 0,4 = 0,8(m) (0,5 điểm)

- Áp suất của nước tác dụng lên điểm A:

p 2 = d 1 . h 2  = 10000. 0,8 = 8000 (Pa) (0,5 điểm)

b) Vì chất lỏng truyền áp suất đi nguyên vẹn nên :

- Áp suất của nước tác dụng lên đáy bình là:

p 1 = d 1 . h 1  = 10000. 1,2 = 12000 (Pa) (0,5 điểm)

- Áp suất của dầu tác dụng lên đáy bình là:

p 3 = d 2 . h 3  = 8000. 0,3 = 2400 (Pa) (0,5 điểm)

Áp suất của nước và dầu tác dụng lên dáy bình là:

p = p 1 + p 3  = 12000 + 2400 = 14400 (Pa) (1,0 điểm)