Cho một dụng cụ đựng chất lỏng được tạo bởi một hình trụ và hình nón được lắp đặt như hình bên. Bán kính đáy hình nón bằng bán kính đáy hình trụ. Chiều cao hình trụ bằng chiều cao hình nón và bằng h. Trong bình, lượng chất lỏng có chiều cao bằng \[\frac{1}{{24}}\] chiều cao hình trụ. Lật ngược dụng cụ theo phương vuông góc với mặt đất. Tính độ cao phần chất lỏng trong hình nón theo h.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: 19 bài tập Toán 9 Kết nối tri thức Bài 32. Hình cầu có đáp án !!

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Thể tích chất lỏng \[V = \pi {r^2}.\frac{1}{{24}}h = \frac{1}{{24}}\pi {r^2}h\].

Khi lật ngược bình, thể tích phần hình nón chứa chất lỏng là \[V' = \frac{1}{3}\pi {r'^2}h'\].

Mà \[\frac{{r'}}{r} = \frac{{h'}}{h} \Rightarrow r' = \frac{{h'}}{h}.r\]. Do đó \[V' = \frac{1}{3}\pi {\left( {\frac{{h'}}{h}.r} \right)^2}h' = \frac{1}{3}\pi {r^2}.\frac{{{{h'}^3}}}{{{h^2}}}\].

Theo bài ra, \[V' = V \Leftrightarrow \frac{1}{3}\pi {r^2}.\frac{{{{h'}^3}}}{{{h^2}}} = \frac{1}{{24}}\pi {r^2}h \Leftrightarrow {h'^3} = \frac{1}{8}{h^3} \Leftrightarrow h' = \frac{h}{2}\].

Hot: 1000+ Đề thi giữa kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Thả một quả cầu đặc có bán kính 3 $\left( {{\rm{cm}}} \right)$ vào một vật hình nón (có đáy nón không kín) (như hình vẽ bên dưới). Cho biết khoảng cách từ tâm quả cầu đến đỉnh nón là 5 $\left( {{\rm{cm}}} \right)$. Tính thể tích (theo đơn vị cm³) phần không gian kín giới hạn bởi bề mặt quả cầu và bề mặt trong của vật hình nón.

Xem đáp án

Lời giải

Xét hình nón và quả cầu như hình vẽ bên dưới.

Thả một quả cầu đặc có bán k (ảnh 2)

$OI = \frac{{I{K^2}}}{{SI}} = \frac{{{3^2}}}{5} = \frac{9}{5}\,\,\,\left( {{\rm{cm}}} \right).$

Thể tích chỏm cầu tâm I có bán kính OK là: ${V_2} = \pi .{\left( {IK - OI} \right)^2}.\left( {IK - \frac{{IK - OI}}{3}} \right) = \pi .{\left( {3 - \frac{9}{5}} \right)^2}.\left( {3 - \frac{{3 - {\textstyle{9 \over 5}}}}{3}} \right) = \frac{{468\pi }}{{125}}\,\,\,\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}} \right).$

Thể tích hình nón có đỉnh S, đáy hình tròn tâm O, bán kính đáy OK là:

${V_1} = \frac{1}{3}.SO.{S_{(O;OK)}}$$\frac{1}{3}.\frac{{16}}{5}.\pi {\left( {\frac{{12}}{5}} \right)^2} = \frac{{768\pi }}{{125}}{\rm{ }}\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}} \right).$

Thể tích phần không gian kín giới hạn bởi bề mặt quả cầu và bề mặt trong của vật hình nón là: ${V_1} - {V_2} = \frac{{768\pi }}{{125}} - \frac{{468\pi }}{{125}} = \frac{{12\pi }}{5}\,\,\,\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}} \right).$

Câu 2

Người ta thả một viên bi có dạng hình cầu có bán kính \[2,7\,cm\] vào một chiếc cốc hình trụ đang chứa nước (tham khảo hình vẽ dưới). Biết rằng bán kính của phần trong đáy cốc bằng \[5,4\,cm\] và chiều cao của mực nước ban đầu trong cốc bằng \[4,5\,cm\]. Khi đó chiều cao của mực nước trong cốc là bao nhiêu?

$Người ta thả một viên bi có dạng hình cầu có bán kính \[2,7\,cm\] vào một chiếc cốc hình trụ đang chứa nước (tham khảo hình vẽ dưới). Biết rằng bán kính của phần trong đáy cốc bằng \[5,4\,cm\] và chiều cao của mực nước ban đầu trong cốc bằng \[4,5\,cm\]. (ảnh 1)$

Xem đáp án

Lời giải

$Người ta thả một viên bi có dạng hình cầu có bán kính \[2,7\,cm\] vào một chiếc cốc hình trụ đang chứa nước (tham khảo hình vẽ dưới). Biết rằng bán kính của phần trong đáy cốc bằng \[5,4\,cm\] và chiều cao của mực nước ban đầu trong cốc bằng \[4,5\,cm\]. (ảnh 2)$

Gọi \[R = 2,7\,cm\] là bán kính của viên bi. Ta có bán kính phần trong đáy cốc là \[2R\].

Thể tích nước ban đầu là: \[{V_1} = \pi {\left( {2R} \right)^2}.4,5 = 18\pi {R^2}\].

Thể tích viên bi là: \[{V_2} = \frac{4}{3}\pi {R^3}\].

Thể tích nước sau khi thả viên bi là: \[V = {V_1} + {V_2} = 18\pi {R^2} + \frac{4}{3}\pi {R^3} = 2\pi {R^2}\left( {9 + \frac{2}{3}R} \right)\].

Gọi \[h\] là chiều cao mực nước sau khi thả viên bi vào.

Ta có: \[V = 2\pi {R^2}\left( {9 + \frac{2}{3}R} \right) = \pi {\left( {2R} \right)^2}.h \Rightarrow h = \frac{{2\pi {R^2}\left( {9 + \frac{2}{3}R} \right)}}{{\pi {{\left( {2R} \right)}^2}}} = \frac{{\left( {9 + \frac{2}{3}R} \right)}}{2} = 5.4\,\left( {cm} \right)\].

Câu 3