Câu hỏi:
17/06/2026 188Một bình chứa hình trụ, thành mỏng, có chiều cao h1 = 20 cm và diện tích đáy S1 = 100 cm2 đặt trên mặt bàn nằm ngang. Đổ vào bình 1 lít nước ở nhiệt độ t1 = 80oC. Thả vào bình một khối trụ đồng tính khối lượng m, diện tích đáy S2 = 80 cm2, chiều cao h2 = 25 cm và nhiệt độ . Khi cân bằng nhiệt được thiết lập thì đáy dưới của khối trụ song song và cách đáy của bình một đoạn x = 4 cm nhiệt độ nước trong bình là t0 = 65oC. Bỏ qua sự nở vì nhiệt, sự trao đổi nhiệt với bình và với môi trường xung quanh. Biết khối lượng riêng của nước D = 1000 kg/m3, nhiệt dung riêng của nước và chất làm khối trụ lần lượt là Cn = 4200 J/(kg.K) và Ctr = 2000 J/(kg.K). Xác định:
a, Khối lượng m của khối trụ
b, Nhiệt độ ban đầu t2 của khối trụ
c, Khối lượng tối thiểu của vật phải đặt lên khối trụ để khi cân bằng thì khối trụ chạm đáy bình
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
*Lời giải:
a,
Giả sử khi thả khối trụ vào bình thì nước chưa tràn ra ngoài (y < h1 - x = 16cm).
S1.x + (S1 – S2).y = 1000 ⟹ y = 15 cm (thỏa mãn)
Điều kiện cân bằng cho khối trụ:
m = D.Vc = D.y.S2 = 1000.0,15.60.10-4 = 0,9 kg
b, Bảo toàn năng lượng: mncn(t1 – t0) = mtr.ctr(t0 – t2)
1.4200.15 = 0,9.2000.(65 - t2) => t2 = 30oC
c, Khi khối trụ chạm đáy thì thể tích của phần bình xung quanh khối trụ còn là:
V = h1(S1 - S2) = 20(100 - 60) = 800cm3 < 1000cm3
=> thể tích phần trụ chìm trong chất lỏng là: Vc = h1.S2 = 20.60 = 1200 cm3.
ĐKCB cho khối trụ: m + ∆m = D.Vc = D.h1.S2 = 1000.0,2.60.10-4 = 1,2 kg
=> ∆m = 0,3kg
* Phương pháp giải:
Áp dụng công thức tính thể tích của khối trụ tròn xoay
* Các lý thuyết thêm về thể tích khối tròn xoay:
Công thức tính thể tích khối tròn xoay
* Quay quanh trục Ox:
Hình giới hạn bởi đường cong y = f(x), trục Ox và hai đường thẳng x = a, x = b (trong đó f(x) liên tục trên đoạn [a;b]) quay quanh trục Ox, ta được khối tròn xoay.
Thể tích của khối tròn xoay được tính theo công thức:

Hình giới hạn bởi hai đường cong y = f(x), y = g(x) và hai đường thẳng x = a, x = b (trong đó f(x), g(x) liên tục trên đoạn [a;b]) quay quanh trục Ox.
Thể tích của khối tròn xoay được tính theo công thức:

* Quay quanh trục Oy:
Hình giới hạn bởi đường cong x = f(y), trục Oy và hai đường thẳng y = c; y = d (trong đó f(x) liên tục trên đoạn [c; d]) quay quanh trục Oy, ta được khối tròn xoay.
Thể tích của khối tròn xoay được tính theo công thức:
Xem thêm các bài viết liên quan hay, chi tiết:
Lý thuyết Ứng dụng hình học của Ứng dụng hình học của tích phân– Toán lớp 12 Cánh diều
Công thức tính thể tích khối tròn xoay (đầy đủ, chính xác nhất)
50 bài toán về ứng dụng của tích phân tính thể tích khối tròn xoay (có đáp án 2024) – Toán 12
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Cho A,B,C là các góc của tam giác ABC khi đó P=sinA+sinB+sinC tương đương với gì
Câu 2:
Tìm hai số có tổng bằng 1149, biết rằng nếu giữ nguyên số lớn và gấp số bé lên 3 lần thì ta được tổng mới bằng 2061.
Câu 6:
Cho hàm số m là tham số thực) thỏa mãn Mệnh đề nào dưới đây đúng?
Câu 7:
Một cái phễu có dạng hình nón. Chiều cao của phễu là 20 cm. người ta đổ một lượng nước vào phễu sao cho chiều cao của cột nước trong phễu bằng 10 cm. Nếu bịt kín miệng phễu rồi lật ngược phễu lên thì chiều cao của cột nước trong phễu gần bằng với giá trị nào sau đây?
Câu 8:
Một canô xuôi dòng từ bến A đến bến B mất 4 giờ và ngược dòng từ bến B về bến A mất 5 giờ. Tính khoảng cách giữa hai bến A và B, biết rằng vận tốc của dòng nước là 2 km/h.
Câu 9:
Trong 20 giây bánh xe của xe gắn máy quay được 60 vòng.Tính độ dài quãng đường xe gắn máy đã đi được trong vòng 3 phút, biết rằng bán kính bánh xe gắn máy bằng 6,5 cm
Câu 10:
Cho hình lăng trụ ABC. A'B'C' có đáy là tam giác đều cạnh a. Hình chiếu vuông góc của điểm A' lên mặt phẳng (ABC) trùng với trọng tâm tam giác ABC. Biết khoảng cách giữa hai đường thẳng AA' và BC bằng . Tính theo a thể tích V của khối lăng trụ ABC. A'B'C'.
Câu 11:
Cho tấm nhôm hình vuông cạnh 12cm. Người ta cắt ở bốn góc của tấm nhôm đó bốn hình vuông bằng nhau, mỗi hình vuông có cạnh bằng x (cm), rồi gập tấm nhôm lại như hình vẽ bên để được một cái hộp không nắp. Với giá trị nào của x thì hộp nhận được có thể tích lớn nhất?
Câu 12:
Mẹ mua 7 lít nước tương, mẹ muốn đổ vào ba loại chai: 3l, 2l và 1l. Hỏi mẹ cần mỗi loại mấy chai?
Câu 14:
Người ta dùng loại gạch men hình vuông có cạnh 50 cm để lát nền một phòng học hình chữ nhật có chiều dài 8 m. chiều rộng 6 m. Hỏi cần bao nhiêu viên gạch men loại đó để vừa đủ lát kín nên phòng học? (Diện tích phần mạch vữa không đáng kể.)
Câu 15:
Hai xe lửa khởi hành đồng thời từ hai ga cách nhau 750km và đi ngược chiều nhau, sau 10 giờ chúng gặp nhau. Nếu xe thứ nhất khởi hành trước xe thứ hai 3 giờ 45 phút thì sau khi xe thứ hai đi được 8 giờ chúng gặp nhau. Tính vận tốc của mỗi xe.
