Sách bài tập Vật Lí 8 Bài 12: Sự nổi

Sách bài tập Vật Lí 8 Bài 12: Sự nổi

Bài 12.1 trang 34 Sách bài tập Vật Lí 8: Khi vật nổi trên chất lỏng thì lực đẩy Ác – si – mét có cường độ

A. Bằng trọng lượng của phần vật chìm trong nước.

B. Bằng trọng lượng của phần nước bị vật chiếm chỗ.

C. Bằng trọng lượng vật.

D. Bằng trọng lượng riêng của nước nhân với thể tích của vật.

Lời giải:

Chọn B

Khi vật nổi trên chất lỏng thì lực đẩy Ác – si – mét có cường độ bằng trọng lượng của phần nước bị vật chiếm chỗ.

Bài 12.2 trang 34 Sách bài tập Vật Lí 8: Cùng một vật, nổi trong hai chất lỏng khác nhau (H.12.1). Hãy so sánh lực đẩy Ác – si – mét trong hai trường hợp đó. Trọng lượng riêng của chất lỏng nào lớn hơn? Tại sao?

Lời giải:

Khi vật nổi trên chất lỏng thì lực đẩy Ác – si – mét cân bằng với trọng lượng của vật nên lực đẩy Ác – si –mét trong hai trường hợp đó bằng nhau (bằng trọng lượng của vật).

+ Trường hợp thứ nhất: F_A1 = d₁.V₁ (V₁ là phần ngập trong chất lỏng d₁ của vật)

+ Trường hợp thứ hai: F_A2 = d₂.V₂ (V₂ là phần ngập trong chất lỏng d₂ của vật)

Mà F_A1 = F_A2 và V₁ > V₂ (theo hình vẽ ta nhận thấy V₁ > V₂)

Do đó, d₁ < d₂. Vậy trọng lượng riêng của chất lỏng thứ hai lớn hơn trọng lượng riêng của chất lỏng thứ nhất.

Bài 12.3 trang 34 Sách bài tập Vật Lí 8: Tại sao một lá thiếc mỏng, vo tròn lại rồi thả xuống nước thì chìm, còn gấp thành thuyền thả xuống nước lại nổi?

Lời giải:

Lá thiếc mỏng và thuyền gấp bằng lá thiếc có cùng trọng lượng P.

- Lá thiếc mỏng được vo tròn nên có thể tích giảm, do đó trọng lượng riêng tăng. Khi thả xuống nước thì chìm vì trọng lượng riêng của chiếc lá thiếc lớn hơn trọng lượng riêng của nước.

- Lá thiếc mỏng đó được gấp thành thuyền thả xuống nước lại nổi vì trọng lượng riêng của thuyền nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước (thể tích của thuyền lớn hơn rất nhiều thể tích của lá thiếc vo tròn nên d_thuyền < d_nước).

Bài 12.4 trang 34 Sách bài tập Vật Lí 8: Hình 12.2 vẽ hai vật giống nhau về hình dạng và kích thước nổi trên nước. Một làm bằng li-e (khối lượng riêng 200 kg/m³) và một làm bằng gỗ khô (khối lượng riêng 600 kg/m³). Vật nào là li-e? Vật nào là gỗ khô? Giải thích.

Lời giải:

Khi vật nổi trên chất lỏng nghĩa là trọng lượng của vật cân bằng với lực đẩy Ác – si – mét. Nhưng lực Ác – si – mét bằng trọng lượng của phần thể tích chất lỏng bị vật chiếm chỗ. Khối lượng riêng của vật càng nhỏ hơn so với khối lượng riêng của chất lỏng thì phần vật chìm trong chất lỏng sẽ càng nhỏ. Như vậy mẫu thứ nhất là li–e, mẫu thứ hai là gỗ.

Bài 12.5 trang 34 Sách bài tập Vật Lí 8: Gắn một quả cầu bằng chì vào giữa mặt đang nổi trên nước của một miếng gỗ (H.12.3). Nếu quay ngược lại miếng gỗ cho quả cầu nằm trong nước thì mực nước có thay đổi không? Tại sao ?

Lời giải:

Mực nước trong bình không thay đổi do lực đẩy Ác – si –mét trong cả hai trường hợp có độ lớn bằng trọng lượng của miếng gỗ và quả cầu (thể tích nước bị chiếm chỗ trong cả hai trường hợp đó cũng bằng nhau).

Bài 12.6 trang 34 Sách bài tập Vật Lí 8: Một chiếc sà lan có dạng hình hộp dài 4m, rộng 2m. Xác định trọng lượng của sà lan biết sà lan ngập sâu trong nước 0,5m. Trọng lượng riêng của nước là 10000N/m³

Lời giải:

Phần thể tích sà lan ngập trong nước là:

V = 4.2.0,5 = 4 m³

Trọng lượng của sà lan có độ lớn bằng độ lớn của lực đẩy Ác – si –mét tác dụng lên sà lan.

Khi đó: P = F_A = d.V = 10000.4 = 40000N

Bài 12.7 trang 34 Sách bài tập Vật Lí 8: 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 150N. Hỏi nếu treo vật ở ngoài không khí thì lực kế chỉ bao nhiêu? Cho biết trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m³.

Tóm tắt:

d = 26000 N/m³; P_n = 150N; d_n = 10000 N/m³; P = ?

Lời giải:

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_A = P – P_n

Trong đó: P là trọng lượng của vật ở ngoài không khí

P_n là trọng lượng của vật ở trong nước

Hay d_n.V = d.V – P_n

Trong đó: V là thể tích của vật; d_n là trọng lượng riêng của nước

d là trọng lượng riêng của vật

Suy ra: d.V – d_n.V = P_n ⇔ V.(d – d_n) = P_n

Trọng lượng của vật ở ngoài không khí là:

Bài 12.8 trang 34 Sách bài tập Vật Lí 8: Nếu thả một chiếc nhẫn đặc bằng bạc (Ag) vào thủy ngân (Hg) thì:

A. nhẫn chìm vì d_Ag > d_Hg

B. nhẫn nổi vì d_Ag < d_Hg

C. nhẫn chìm vì d_Ag < d_Hg

D. nhẫn nổi vì d_Ag > d_Hg.

Lời giải:

Chọn B

Ta có trọng lượng riêng d_Ag = 105000 N/m³ còn trọng lượng riêng của thủy ngân d_Hg = 136000 N/m³ nên nhẫn nổi vì d_Ag < d_Hg.

Bài 12.9 trang 35 Sách bài tập Vật Lí 8: Thả một vật đặc có trọng lượng riêng d_v vào một bình đựng chất lỏng có trọng lượng riêng d₁ thì

A. vật sẽ chìm xuống đáy rồi lại nổi lên lơ lửng trong chất lỏng khi d_v > d₁.

B. vật sẽ chìm xuống đáy rồi lại nổi lên một phần trên mặt chất lòng khi d_v = d₁.

C. vật sẽ chìm xuống đáy rồi nằm im tại đáy khi d_v > d₁.

D. vật sẽ chìm xuống đáy rồi lại nổi một nửa trên mặt chất lỏng khi d_v = 2.d₁.

Lời giải:

Chọn C.

Thả một vật đặc có trọng lượng riêng d_v vào một bình đựng chất lỏng có trọng lượng riêng d₁ thì vật sẽ chìm xuống đáy rồi nằm im tại đáy khi d_v > d₁.

Bài 12.10 trang 35 Sách bài tập Vật Lí 8: Cùng một vật được thả vào bốn bình đựng bốn chất lỏng khác nhau (H.12.4). Hãy dựa vào hình vẽ để so sánh trọng lượng riêng của các chất lỏng.

A. d₁ > d₂ > d₃ > d₄

B. d₄ > d₁ > d₂ > d₃

C. d₃ > d₂ > d₁ > d₄

D. d₄ > d₁ > d₃ > d₂

Lời giải:

Chọn C

Khi vật chìm thì lực đẩy Ác - si – mét F_A < P nên d₄ < d_v. Do đó trọng lượng riêng của chất lỏng d₄ là nhỏ nhất. Khi vật lơ lửng trong chất lỏng thì lực đẩy Ác – si – mét F_A = P nên d_l = d_v mà các vật đều giống nhau nên d_v là như nhau nên d₁ > d₄.

Khi vật nổi trên chất lỏng thì lực đẩy Ác – si – mét cân bằng với trọng lượng của vật nên lực đẩy Ác – si – mét trong hai trường hợp đó bằng nhau (bằng trọng lượng của vật).

+ Trường hợp thứ hai: F₂ = d₂.V₂

+ Trường hợp thứ ba: F₃ = d₃.V₃

Mà F₂ = F₃ và V₂ > V₃ (V₂, V₃ là thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ). Do đó, trọng lượng riêng của chất lỏng thứ hai lớn hơn trọng lượng riêng của chất lỏng thứ nhất hay d₂ < d₃.

Từ trên ta có: d₃ > d₂ > d₁ > d₄

Bài 12.11 trang 35 Sách bài tập Vật Lí 8: Hai vật 1 và 2 có cùng thể tích được thả vào một bình đựng nước. Vật 1 chìm xuống đáy bình, vật 2 lơ lửng trong nước. Nếu gọi P₁ là trọng lượng của vật 1, F₁ là lực đẩy Ác – si –mét tác dụng lên vật 1; P₂ là trọng lượng của vật 2, F₂ là lực đẩy Ác – si –mét tác dụng lên vật 2 thì

A. F₁ = F₂ và P₁ > P₂

B. F₁ > F₂ và P₁ > P₂

C. F₁ = F₂ và P₁ = P₂

D. F₁ < F₂ và P₁ > P₂

Lời giải:

Chọn A

Khi vật cùng thể tích và được thả ngập vào cùng một bình nước thì lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên cả 2 vật là như nhau nên F₁ = F₂

Khi vật 1 chìm ở trong nước thì lực đẩy Ác – si – mét nhỏ hơn trọng lượng: F₁ < P₁

Khi vật 2 lơ lửng ở trong nước thì lực đẩy Ác – si – mét bằng với trọng lượng: F₂ = P₂

Do F₁ = F₂ nên P₁ > P₂.

Bài 12.12 trang 35 Sách bài tập Vật Lí 8: Dùng tay ấn một quả cầu rỗng bằng kim loại xuống đáy một bình đựng nước. Khi bỏ tay ra, quả cầu từ từ nổi lên và nổi một phần trên mặt nước. Hiện tượng trên xảy ra vì.

A. trọng lượng riêng của chất làm quả cầu nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước.

B. lực đẩy Ác – si – mét luôn bằng trọng lượng của quả cầu.

C. lực đẩy Ác – si – mét mới đầu lớn hơn trọng lượng quả cầu, sau đó giảm dần tới bằng trọng lượng của quả cầu.

D. lực đẩy Ác – si – mét mới đầu lớn hơn trọng lượng quả cầu, sau đó giảm dần tới nhỏ hơn trọng lượng của quả cầu.

Lời giải:

Chọn C

Dùng tay ấn một quả cầu rỗng bằng kim loại xuống đáy một bình đựng nước. Khi bỏ tay ra, quả cầu từ từ nổi lên và nổi một phần trên mặt nước. Hiện tượng trên xảy ra vì lúc đầu lực đẩy Ác – si – mét mới đầu lớn hơn trọng lượng quả cầu, sau đó giảm dần tới bằng trọng lượng của quả cầu.

Bài 12.13 trang 36 Sách bài tập Vật Lí 8: Một phao bơi có thể tích 25 dm³ và khối lượng 5kg. Hỏi lực nâng tác dụng vào phao khi dìm phao trong nước? Trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m³.

Tóm tắt:

V = 25 dm³ = 0,025 m³; m = 5 kg; d_n = 10000 N/m³

Lực nâng F = ?

Lời giải:

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

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

Trọng lượng của phao là: P = 10.m = 10.5 = 50N

Vì lực đẩy F_A và trọng lực P của phao cùng phương nhưng ngược chiều nhau nên lực nâng phao là: F = F_A – P = 200N.

Bài 12.14 trang 36 Sách bài tập Vật Lí 8: Một chai thủy tinh có thể tích 1,5 lít và khối lượng 250 g. Phải đổ vào chai ít nhất bao nhiêu nước để nó chìm trong nước? Trọng lượng riêng của nước là 10 000 N/m³.

Tóm tắt:

V = 1,5 lít = 0,0015 m³; m = 250g = 0,25kg; d_n = 10000 N/m³

Để chai chìm thì V_{đổ thêm} = V’ = ?

Lời giải:

Lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên chai khi chai ngập trong nước là:

F_A = V.d_n = 0,0015.10000 = 15N.

Trọng lượng của chai: P = 10.m = 10.0,25 = 2,5N

Để chai chìm trong nước cần đổ vào chai một lượng nước có trọng lượng tối thiểu là:

P’ = F_A – P = 12,5N.

Thể tích nước cần đổ vào chai là:

Bài 12.15 trang 36 Sách bài tập Vật Lí 8: Một sà lan có dạng hình hộp chữ nhật có kích thước là 10m × 4m × 2m. Khối lượng của sà lan và các thiết bị đặt trên xà lan bằng 50 tấn. Hỏi có thể đặt vào sà lan 2 kiện hàng, mỗi kiện hàng nặng 20 tấn không? Trọng lượng riêng của nước là 10 000 N/m³.

Tóm tắt:

Kích thước sà lan 10m × 4m × 2m; m₀ = 50 tấn = 50000kg;

m_h = 20 tấn = 20000kg; d_n = 10000 N/m³;

Có thể đặt vào 2 kiện hàng?

Lời giải:

Lực đẩy Ác – si – mét lớn nhất tác dụng lên sà lan là:

F_A = V.d_n = 10.4.2.10000 = 800000 N

Trọng lượng tổng cộng của sà lan và kiện hàng là:

P = 10.(m₀ + 2.m_h) = 10.(50000 + 2.20000) = 900000 N

Vì P > F_A nên không thể đặt hai kiện hàng lên xà lan được.

Bài 12.16 trang 36 Sách bài tập Vật Lí 8: Đố vui: Hàng năm có rất nhiều du khách thăm Biển Chết (nằm giữa I-xra-ren và Gioóc- đa –ni). Biển mang tên này, vì nước ở đây rất mặn, khiến các sinh vật biển không thể sinh sống được.

Người ta đến thăm Biển Chết không phải chỉ vì phong cảnh mà còn vì một điều kì lạ là mọi người đều có thể nổi trên mặt biển dù không biết bơi (H.12.5).

Em hãy giải thích tại sao?

Lời giải:

Vì nước ở Biển Chết chứa nhiều muối nên trọng lượng riêng của nó lớn hơn trọng lượng riêng của cơ thể người, do đó người có thể nổi trên mặt nước.

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 8 chọn lọc, chi tiết khác:

• Bài 13: Công cơ học
• Bài 14: Định luật về công
• Bài 15: Công suất
• Bài 16: Cơ năng

Xem thêm các loạt bài Để học tốt môn Vật Lí 8 hay khác:

• Giải bài tập Vật lý 8
• Giải VBT Vật Lí 8
• Lý thuyết & 300 Bài tập Vật Lí 8 (có đáp án)
• Top 36 Đề thi Vật Lí 8 có đáp án

---