Bài toán khối lượng riêng của các chất lớp 10 (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Bài toán khối lượng riêng của các chất lớp 10 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Bài toán khối lượng riêng của các chất.

Bài toán khối lượng riêng của các chất lớp 10 (cách giải + bài tập)

1. Phương pháp giải

I. Khối lượng riêng

- Khối lượng riêng của một chất là khối lượng của một đơn vị thể tích chất đó:

$\rho =\frac{m}{V}$

- Đơn vị: kg/m³.

2. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Bức tượng phật Di Lặc tại chùa Vĩnh Tràng (Mỹ Tho, Tiền Giang) là một trong những bức tượng phật khổng lồ nổi tiếng trên thế giới. Tượng cao 20 m, nặng 250 tấn. Thể tích đồng được dùng để đúc bước tượng trên có giá trị là bao nhiêu? Biết khối lượng riêng của đồng là 8900 kg/m³.

A. 280,8 m³.

B. 2,808 m³.

C. 2808 m³.

D. 28,08 m³.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Thể tích của đồng được sử dụng: $V=\frac{m}{\rho }=\frac{250.1000}{8900}=28,1m^3$

Ví dụ 2: Đặt một khối sắt có thể tích V₁ = 1 dm³ trên đĩa trái của cân Robecvan. Hỏi phải dùng bao nhiêu lít nước (đựng trong bình chứa có khối lượng không đáng kể) đặt lên đĩa phải để cân nằm thăng bằng? Cho khối lượng riêng của sắt là ${\rho }_1$ = 7800 kg/m³, của nước là ${\rho }_2$ = 1000 kg/m³.

A. 2 lít.

B. 3 lít.

C. 3,9 lít.

D. 7,8 lít.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Cân thăng bằng khi khối lượng sắt bằng khối lượng nước.

Gọi V₂ là thể tích nước đặt vào

Ta có: $m={\rho }_1{V}_1={\rho }_2{V}_2$$\Rightarrow V_2=\frac{{\rho }_1}{{\rho }_2}{V}_1=\frac{7800}{1000}.1$$=7,8d{m}^3=7,8l$

3. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Cho m, V lần lượt là khối lượng và thể tích của một vật. Biểu thức xác định khối lượng riêng của chất tạo thành vật đó có dạng nào sao đây?

A. $\rho =m.V$.

B. $\rho =\frac{m}{V}$.

C. $\rho =\frac{V}{m}$.

D. $\rho =m^V$.

Đáp án đúng là: B

Biểu thức xác định khối lượng riêng: $\rho =\frac{m}{V}$

Bài 2: Phát biểu nào sau đây về khối lượng riêng là đúng?

A. Khối lượng riêng của một chất là khối lượng của một đơn vị thể tích chất đó.

B. Nói khối lượng riêng của sắt là 7800 kg/m³ có nghĩa là 1 cm³ sắt có khối lượng 7800 kg.

C. Công thức tính khối lượng riêng là ρ = m.V.

D. Khối lượng riêng bằng trọng lượng riêng.

Đáp án đúng là: A

Khối lượng riêng của một chất là khối lượng của một đơn vị thể tích chất đó. $\rho =\frac{m}{V}$

Bài 3:Muốn đo khối lượng riêng của quả cầu bằng sắt người ta dùng những dụng cụ gì?

A. Chỉ cần dùng một cái cân.

B. Chỉ cần dùng một lực kế.

C. Cần dùng một cái cân và bình chia độ.

D. Chỉ cần dùng một bình chia độ.

Đáp án đúng là: C

Khối lượng riêng là một thuộc tính của các chất, có thể đo được qua phép đo khối lượng và thể tích. Vì vậy, cần sử dụng cân và bình chia độ.

Đổ nước vào bình chia độ, xác định thể tích của lượng nước đổ vào, sau đó thả quả cầu sắt vào (bi chìm hoàn toàn trong nước). Đo thể tích lượng nước dâng lên đó chính là thể tích của quả cầu sắt.

Dùng cân để đo khối lượng quả cầu sắt.

Sử dụng công thức $\rho =\frac{m}{V}$ để tính.

Bài 4: Tính khối lượng của một khối đá hoa cương dạng hình hộp chữ nhật có kích thước 2,0 m x 3,0 m x 1,5 m. Biết khối lượng riêng của đá hoa cương là $\rho =2750kg/m^3$.

A. 2475 kg.

B. 24750 kg.

C. 275 kg.

D. 2750 kg.

Đáp án đúng là: B

Biểu thức tính khối lượng riêng của một chất: $\rho =\frac{m}{V}$

Với ρ là khối lượng riêng của vật (kg/m³)

m là khối lượng của vật (kg)

V là thể tích riêng của vật (m³)

Thể tích hình hộp chữ nhật: V = 2.3.1,5 = 9 m³

Khối lượng riêng của viên đá hoa cương: ρ = 2750 (kg/m³)

Khối lượng của khối đá hoa cương đó là: m = ρ.V = 2750. 9 = 24750 kg.

Bài 5: Thả một vật không thấm nước vào nước thì $\frac{3}{5}$ thể tích của nó bị chìm. Hỏi khi thả vào trong dầu thì bao nhiêu phần thể tích của vật sẽ bị chìm? Cho khối lượngriêng của dầu và nước lần lượt là 800kg/m³ và 1000kg/m³.

A. $\frac{3}{4}$.

B. $\frac{2}{3}$.

C. $\frac{4}{5}$.

D. $\frac{1}{3}$.

Đáp án đúng là: A

Gọi V là thể tích của vật. V_cn là phần thể tích vật bị chìm trong nước. V_cd là phần thể tích vật bị chìm trong dầu.

F_An là lực đẩy Archimedes khi vật ở trong nước. F_Ad là lực đẩy Archimedes khi vật ở trong dầu.

Khi thả vật vào trong chất lỏng, vật chịu tác dụng của 2 lực là trọng lực $\overrightarrow{P}$ và lực đẩy Archimedes $\overrightarrow{F_A}$. Khi vật đứng cân bằng ta có: $\overrightarrow{P}=\overrightarrow{F_A}$

Khi thả vật vào nước: P = F_An $\iff$ m.g = ρ_n.V_cn.g = ρ_n.$\frac{3}{5}$V.g

Khi thả vật vào dầu: P = F_Ad $\iff$ m.g = ρ_d.V_cd.g

$\Rightarrow {\rho }_n.\frac{3}{5}V.g={\rho }_d.V_{cd}.g$$\Rightarrow 1000.\frac{3}{5}V=800.V_{cd}$$\Rightarrow V_{cd}=\frac{3}{4}V$

Vậy, khi thả vật vào dầu $\frac{3}{4}$ thể tích vật bị chìm.

Bài 6: Có một vật làm bằng kim loại, khi treo vật đó vào một lực kế và nhúng chìm trong một bình tràn đựng nước thì lực kế chỉ 8,5 N đồng thời lượng nước tràn ra có thể tích 0,5 lít. Hỏi vật đó có khối lượng là bao nhiêu và làm bằng chất gì? Cho khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m³.

A. 13,5 kg – Nhôm.

B. 13,5 kg – Đá hoa cương.

C. 1,35 kg – Nhôm.

D. 1,35 kg – Đá hoa cương.

Đáp án đúng là: C

Thể tích nước tràn ra ngoài đúng bằng thể tích của vật chiếm chỗ:

V = 0,5 lít = 0,5 dm³ = 5.10^-4 m³.

Khi thả vật vào trong chất lỏng, vật chịu tác dụng của 2 lực là trọng lực $\overrightarrow{P}$ và lực đẩy Archimedes $\overrightarrow{F_A}$. Hai lực này cùng phương, ngược chiều. Số chỉ của lực kế là độ lớn F của hợp lực giữa $\overrightarrow{P}$ và $\overrightarrow{F_A}$.

Lực đẩy Ác-si-mét: F_A = ρ_n.V.g = 1000.5.10^-4.10 = 5 N.

Trọng lượng của vật: P = F + F_A = 8,5 + 5 = 13,5 N.

Vậy khối lượng của vật là: $m=\frac{P}{10}=1,35kg$.

Khối lượng riêng của vật $\rho =\frac{m}{V}=\frac{1,35}{{5.10}^{-4}}=2700{\text{kg/m}}^3$. Vậy đó là nhôm.

Bài 7: Đơn vị của khối lượng riêng của một chất?

A. $\frac{kg}{m^3}$.

B. $\frac{g}{c{m}^3}$.

C. $\frac{m^3}{g}$.

D. Cả A và B.

Đáp án đúng là: D.

Đơn vị của khối lượng riêng của một chất: $\frac{kg}{m^3}$ hoặc $\frac{g}{c{m}^3}$.

Bài 8: Đổi 1g/cm³ bằng

A. 1 kg/m³.

B. 10 kg/m³.

C. 1000 kg/m³.

D. 0,001 kg/m³.

Đáp án đúng là C

Đổi đơn vị 1 g/cm³ = 1000 kg/m³

Bài 9: Khi nhiệt độ tăng thì khối lượng riêng của vật rắn

A. tăng.

B. giảm.

C. không đổi.

D. lúc đầu tăng, sau đó giảm.

Đáp án đúng là B

Khi nhiệt độ tăng thì vật rắn nở ra, do đó thể tích tăng lên còn khối lượng thì không thay đổi. Do khối lượng riêng được xác định bởi công thức ρ = $\frac{m}{V}$ nên khi nhiệt độ tăng thì khối lượng riêng của vật rắn giảm.

Bài 10: Một khúc gỗ có thể tích 2 m³ nặng 1600 kg thì khối lượng riêng của gỗ là

A. 3200 kg/m³.

B. 800 kg/m³.

C. 3200 kg/m².

D. 800 kg/m².

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là B

Áp dụng công thức tính khối lượng riêng $\rho =\frac{m}{V}=\frac{1600}{2}=800$ (kg/m³)

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí 10 hay, chi tiết khác:

• Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm
• Bài toán liên quan đến lực hướng tâm
• Xác định các loại biến dạng trong thực tế
• Bài toán lực đàn hồi
• Bài toán về áp lực
• Bài toán về áp suất chất lỏng

Để học tốt lớp 10 các môn học sách mới:

• Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều

---