Lớp 8Vật lý

Bài tập về sự nổi

Bài tập về sự nổi

1. Điều kiện để vật nổi, vật chìm

Một vật có trọng lượng P được nhúng vào trong lòng chất lỏng chịu tác dụng của lực đẩy Ác-si-mét FA:

   + Vật chuyển động lên mặt chất lỏng khi FA > P.

Bạn đang xem: Bài tập về sự nổi

   + Vật chuyển động xuống dưới khi FA < P.

   + Vật lơ lửng (nhúng chìm hoàn toàn) trong chất lỏng khi FA = P.

2. Độ lớn của lực đẩy Ác-Si-Met khi vật nối trên mặt thoáng của chất lỏng 

Khi vật nổi trên mặt chất lỏng thì lực đẩy Ác-si-mét: FA=d.V

Trong đó:

+ FA : Lực đẩy Ác-si-mét (N)

+ d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)

+ V: thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ trong chất lỏng (m3)

+ V là thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng chứ không phải là thể tích của vật

+ Khi vật nổi trên mặt thoáng của chất lỏng thì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật có độ lớn bằng trọng lượng của vật.

3. Phương pháp giải

a. So sánh lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật

– Khi một vật thả vào trong hai chất lỏng khác nhau mà nó đều nổi thì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó trong hai trường hợp đó đều bằng nhau.

– Khi hai vật làm bằng các chất liệu khác nhau nhưng có cùng thể tích và cùng nổi trong một chất lỏng thì vật nào bị chìm nhiều hơn thì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó lớn hơn. Hay nói cách khác, vật nào có trọng lượng riêng lớn hơn thì lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó là lớn hơn.

b. Xác định trọng lượng của một vật khi nổi trên mặt chất lỏng

Muốn xác định trọng lượng của một vật khi nổi trên mặt chất lỏng thì ta xác định lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó. Bởi vì khi nổi lên trên mặt chất lỏng thì trọng lượng P của vật luôn bằng lực đẩy Ác-si-mét FA tác dụng lên vật.

4. Bài tập về sự nổi

Bài tập 1: Một phao bơi có thể tích 25 dm3 và khối lượng 5 kg. Hỏi lực nâng tác dụng vào phao khi chìm trong nước là bao nhiêu? Trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3.

A. 100 N 

B. 150 N 

C. 200 N 

D. 250 N

Trả lời

Lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên phao là:

FA = d.V= 10000. 0,025= 250N

Trọng lượng của phao là:

P = 10m = 10.5 = 50N

Lực nâng phao là: F = FA – P = 200N

⇒ Đáp án C

Bài tập 2: Thả một quả cầu đặc bằng đồng vào 1 chậu đựng thủy ngân. Biết đồng có trọng lượng riêng 89000N/m3, thủy ngân có trọng lượng riêng là 136000N/m3. Nhận xét nào sau đây là đúng?

A. Quả cầu chìm vì dđồng > dthủy ngân

B. Quả cầu nổi vì dđồng < dthủy ngân

C. Quả cầu nổi vì dđồng > dthủy ngân

D. Quả cầu chìm vì dđồng < dthủy ngân

Lời giải:

Từ đầu bài, ta có trọng lượng riêng của viên bi đồng nhỏ hơn trọng lượng riêng của thủy ngân

Ta có:

+ Trọng lượng: P = dvV

+ Lực đẩy Ác-si-mét: FA = dV

=> Ta suy ra P < FA → viên bi đồng nổi trên mặt thoáng của thủy ngân

⇒ Đáp án B

Bài tập 3. Một vật có trọng lượng riêng là 26.000N/m3. Treo vật vào một lực kế rồi nhúng vật ngập trong nước thì lực kế chỉ 150N. Hỏi nếu treo vật ở ngoài không khí thì lực kế chỉ bao nhiêu? (cho biết trọng lượng riêng của nước là 10.000N/m3).

Trả lời

Giả thiết: d = 26000N/m                          Pn = 150N

dn= 10000 N/m3                                        p = ?

Nhúng chìm vật trong nước, vật chịu tác dụng của lực đẩy Ác-si- mét nên vật nhẹ hơn ngoài không khí.

Do lực đẩy Ác-si-mét chính là hiệu số giữa trọng lượng của vật ở ngoài không khí với trọng lượng của vật ở trong nước nên: F = P – Pn.

Trong đó: p là trọng lượng của vật ở trong không khí

Pn là trọng lượng của vật ở trong nước

Hay dnV = dV – Pn

Trong đó: V là thể tích của vật

dn là trọng lượng riêng của nước

d là trọng lượng riêng của vật

Suy ra: dV – dnV= Pn ⇔ V(d – dn) = Pn ⇔ V = Pn/(d-dn)

Trọng lượng của vật ở ngoài không khí là:

P = V.d = Pn.d/(d-dn) = 150×26000/(26000-10000) = 243,75 (N)

Bài tập 4: Cùng một vật nổi trong hai chất lỏng khác nhau có trọng lượng riêng d1 và d2 như hình vẽ. Sự so sánh nào sau đây là đúng?

Bài tập về sự nổi (ảnh 2)

A. d1 > d

B. d1 < d

C. Lực đẩy Ác – si – mét trong hai trường hợp là như nhau.

D. Trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ trong hai trường hợp là như nhau.

Trả lời

Từ hình vẽ ta thấy vật đó trong chất lỏng thứ hai chìm sâu hơn ở trong chất lỏng thứ nhất.

⇒ Lực đẩy Ác – si – mét ở trong chất lỏng thứ hai nhỏ hơn trong chất lỏng thứ nhất

FA < FA1 ⇔ dV < d1V1

Ta có V > V1

⇒ d < d1

⇒ Đáp án A

Bài tập 5: Một phao bơi có thể tích 25 dm3 và khối lượng 5 kg. Hỏi lực nâng tác dụng vào phao khi chìm trong nước là bao nhiêu? Trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3.

A. 100 N      

B. 150 N       

C. 200 N       

D. 250 N

Trả lời

Lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên phao là:

FA = d.V= 10000. 0,025= 250N

Trọng lượng của phao là:

P = 10.m = 10.5 = 50N

Lực nâng phao là: F = FA – P = 200N

⇒ Đáp án C

Bài tập 6: Một chiếc xà lan có dạng hình hộp dài 4m, rộng 2m. Biết xà lan ngập sâu trong nước 0,5 m. Trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3. Xà lan có trọng lượng là bao nhiêu?

A. P = 40000 N       

B. P = 45000 N

C. P = 50000 N       

D. Một kết quả khác

Trả lời

Thể tích xà lan chìm trong nước: V = 4.2.0,5 = 4 m3

Lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên xà lan: FA = d.V = 10000.4 = 40000 N

Do thuyền lơ lửng trong chất lỏng nên trọng lượng của xà lan là: FA = P = 40000 N

⇒ Đáp án A

 4. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Tại sao miếng gỗ thả vào nước thì nổi?

A. Vì trọng lượng riêng của gỗ nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước.

B. Vì trọng lượng riêng của gỗ lớn hơn trọng lượng riêng của nước.

C. Vì gỗ là vật nhẹ.

D. Vì gỗ không thấm nước.

– Trọng lượng P = dvật.V

– Lực đẩy Ác – si – mét: FA = dchất lỏng.V

– Vật nổi lên khi FA > P

⇒ dchất lỏng > dvật

⇒ gỗ thả vào nước thì trọng lượng riêng của gỗ nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước

⇒ Đáp án A

Bài 2: Gọi dv là trọng lượng riêng của vật, d là trọng lượng riêng của chất lỏng. Điều nào sau đây không đúng?

A. Vật chìm xuống khi dv > d

B. Vật chìm xuống đáy khi dv = d

C. Vật lở lửng trong chất lỏng khi dv = d

D. Vật sẽ nổi lên khi dv < d

Vật chìm xuống đáy khi dv = d

⇒ Đáp án B

Bài 3: Lực đẩy Ác – si – mét nhỏ hơn trọng lượng thì:

A. Vật chìm xuống

B. Vật nổi lên

C. Vật lơ lửng trong chất lỏng

D. Vật chìm xuống đáy chất lỏng

Vật chìm xuống khi lực đẩy Ác – si – mét nhỏ hơn trọng lượng

⇒ Đáp án A

Bài 4: Khi vật nổi trên chất lỏng thì lực đẩy Ác – si – mét có cường độ:

A. Nhỏ hơn trọng lượng của vật.

B. Lớn hơn trọng lượng của vật.

C. Bằng trọng lượng của vật.

D. Nhỏ hơn hoặc bằng trọng lượng của vật.

Nếu ta thả vật ở trong chất lỏng thì vật nổi lên khi FA > P

⇒ Đáp án B

Bài 5: Thả hòn bi thép vào thủy ngân thì hiện tượng xảy ra như thế nào? Biết thép có trọng lượng riêng 78500 N/m3, thủy ngân có trọng lượng riêng là 136000 N/m3.

A. Bi lơ lửng trong thủy ngân.

B. Bi chìm hoàn toàn trong thủy ngân.

C. Bi nổi trên mặt thoáng của thủy ngân.

D. Bi chìm đúng 1/3 thể tích của nó trong thủy ngân.

Ta có trọng lượng: P = dv.V

Lực đẩy Ác – si – mét: FA = d.V

dv < d ⇒ Viên bi thép nổi trên mặt thoáng của thủy ngân.

⇒ Đáp án C

Bài 6: Cùng một vật nổi trong hai chất lỏng khác nhau có trọng lượng riêng d1 và d2 như hình vẽ. Sự so sánh nào sau đây là đúng?

Bài tập về sự nổi (ảnh 3)

A. d1 > d2

B. d1 < d2

C. Lực đẩy Ác – si – mét trong hai trường hợp là như nhau.

D. Trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ trong hai trường hợp là như nhau.

Từ hình vẽ ta thấy vật đó trong chất lỏng thứ hai chìm sâu hơn ở trong chất lỏng thứ nhất.

⇒ Lực đẩy Ác – si – mét ở trong chất lỏng thứ hai nhỏ hơn trong chất lỏng thứ nhất

FA2 < FA1 ⇔ d2V2 < d1V1

Ta có V2 > V1

⇒ d2 < d1

⇒ Đáp án A

Bài 7: Một vật nằm trong chất lỏng. Phát biểu nào sau đây là đúng nhất khi nói về các lực tác dụng lên vật?

A. Vật nằm trong chất lỏng chịu tác dụng của một lực duy nhất là trọng lực.

B. Vật nằm trong chất lỏng chịu tác dụng của một lực duy nhất là lực đẩy Ác – si – mét.

C. Vật nằm trong chất lỏng chịu tác dụng của trọng lực và lực đẩy Ác – si – mét có phương thẳng đứng và chiều ngược nhau.

D. Vật nằm trong chất lỏng chịu tác dụng của trọng lực và lực đẩy Ác – si – mét có phương thẳng đứng và cùng chiều với nhau.

Vật nằm trong chất lỏng chịu tác dụng của trọng lực và lực đẩy Ác – si – mét có phương thẳng đứng và chiều ngược nhau

⇒ Đáp án C

Bài 8: Một phao bơi có thể tích 25 dm3 và khối lượng 5 kg. Hỏi lực nâng tác dụng vào phao khi chìm trong nước là bao nhiêu? Trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3.

A. 100 N 

B. 150 N 

C. 200 N 

D. 250 N

Lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên phao là:

FA = d.V= 10000. 0,025= 250N

Trọng lượng của phao là:

P = 10.m = 10.5 = 50N

Lực nâng phao là: F = FA – P = 200N

⇒ Đáp án C

Bài 9: Một chiếc xà lan có dạng hình hộp dài 4m, rộng 2m. Biết xà lan ngập sâu trong nước 0,5 m. Trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3. Xà lan có trọng lượng là bao nhiêu?

A. P = 40000 N 

B. P = 45000 N 

C. P = 50000 N 

D. Một kết quả khác

Thể tích xà lan chìm trong nước: V = 4.2.0,5 = 4 m3

Lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên xà lan: FA = d.V = 10000.4 = 40000 N

Do thuyền lơ lửng trong chất lỏng nên trọng lượng của xà lan là: FA = P = 40000 N

⇒ Đáp án A

Bài 10: Một vật có trọng lượng riêng là 26000 N/m3. Treo vật vào một lực kế rồi nhúng vật ngập trong nước thì lực kế chỉ 150 N. Hỏi nếu treo vật ngoài không khí thì lực kế chỉ bao nhiêu? Cho biết trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3.

Gọi P là số chỉ của lực kế khi treo vật vào lực kế ở ngoài không khí.

Pn là số chỉ của lực kế khi vật ở trong nước.

d là trọng lượng riêng của vật

dn là trọng lượng riêng của nước.

FA = P – Pn ⇒ dn.V = dV – Pn

Bài tập về sự nổi (ảnh 4)

Đăng bởi: Đại Học Đông Đô

Chuyên mục: Lớp 8, Vật Lý 8

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button