Bài toán về áp lực lớp 10 (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Bài toán về áp lực 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 về áp lực.

Bài toán về áp lực lớp 10 (cách giải + bài tập)

1. Phương pháp giải

Lực ép $\overrightarrow{F_N}$ có phương vuông góc với bề mặt tiếp xúc được gọi là áp lực

- Áp lực phụ thuộc vào diện tích bề mặt tiếp xúc và khối lượng của vật.

- Để đặc trưng cho tác dụng của áp lực người ta dùng khái niệm áp suất, có độ lớn bằng áp lực chia cho diện tích bị ép.

$p=\frac{F_N}{S}$

- Đơn vị: N/m², có tên gọi là paxcan (Pa)

1Pa = 1N/m²

2. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ: Một khối sắt đặc hình hộp chữ nhật, có kích thước các cạnh tương ứng là 50 cm x 30cm x 15cm. Hỏi người ta phải đặt khối sắt đó như thế nào để áp suất của nó gây lên mặt sàn là 39 000 N/m². Biết khối lượng riêng của sắt là 7800 kg/m³.

A. Đặt thẳng đứng với mặt đáy có các cạnh là 30 cm x 15 cm.

B. Đặt nằm ngang với mặt đáy có các cạnh là 50 cm x 30 cm.

C. Đặt nằm ngang với mặt đáy có các cạnh là 50 cm x 15 cm.

D. Không có cách nào thỏa mãn.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Thể tích của khối sắt là: V = 50.35.15 = 22500 cm³ = 225.10^-4 m³

Trọng lượng của khối sắt là: P = 10.D.V = 10.7800.225.10^-4 = 1755 N

Diện tích mặt bị ép là: $p=\frac{F}{S}\Rightarrow S=\frac{F}{p}=\frac{P}{p}$$=\frac{1755}{39000}=0,045m^2$

Khi đặt đứng khối sắt, với mặt đáy có các cạnh có kích thước là 30 cm x 15 cm thì diện tích mặt bị ép: S_đ = 30.15 = 450 cm³ = 0,045 m²

Ta thấy S = S_đ

Vậy người ta phải đặt đứng khối sắt để áp suất của nó gây lên mặt sàn là 39000 N/m²

3. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Áp lực là:

A. Lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép.

B. Lực ép có phương song song với mặt bị ép.

C. Lực ép có phương tạo với mặt bị ép một góc bất kì.

D. Lực ép có phương trùng với mặt bị ép.

Đáp án đúng là: A

Áp lực là lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép

Bài 2: Công thức nào sau đây là công thức tính áp suất?

A. $p=\frac{F}{S}$.

B. p = F.S.

C. $p=\frac{P}{S}$.

D. p = P.S.

Đáp án đúng là: A

Công thức tính áp suất $p=\frac{F}{S}$. Trong đó:

F là độ lớn áp lực (N)

S là diện tích mặt bị ép (m²)

p là áp suất chất lỏng (Pa)

Bài 3: Đơn vị nào không phải đơn vị đo của áp suất là:

A. Pa (Pascan).

B. kg/m³.

C. mmHg (milimét thủy ngân).

D. atm (atmôtphe).

Đáp án đúng là: B

Công thức tính áp suất $p=\frac{F}{S}$. Đơn vị kg/m³ là đơn vị của khối lượng riêng.

Bài 4: Đơn vị của áp lực là:

A. N/m².

B. Pa.

C. N.

D. N/cm².

Đáp án đúng là: C

Đơn vị của áp lực là Niutơn (N)

Bài 5: Khi nhúng một khối lập phương vào nước, mặt nào của khối lập phương chịu áp lực lớn nhất của nước?

A. Áp lực như nhau ở cả 6 mặt.

B. Mặt trên

C. Mặt dưới

D. Các mặt bên

Đáp án đúng là: C

Áp suất chất lỏng phụ thuộc vào độ sâu của điểm ta xét, ở mặt dưới của khối lập phương sẽ tương ứng với vị trí có độ sâu lớn nhất so với các điểm khác của khối lập phương. Nên áp suất ở mặt dưới là lớn nhất, diện tích các mặt khối lập phương như nhau nên áp lực ở mặt dưới lớn nhất.

Bài 6: Muốn tăng áp suất thì:

A. giảm diện tích mặt bị ép và giảm áp lực theo cùng tỉ lệ.

B. giảm diện tích mặt bị ép và tăng áp lực.

C. tăng diện tích mặt bị ép và tăng áp lực theo cùng tỉ lệ.

D. tăng diện tích mặt bị ép và giảm áp lực.

Đáp án đúng là: B

$p=\frac{F}{S}$⇒ Muốn tăng áp suất, ta tăng lực ép hoặc giảm diện tích mặt bị ép S

Bài 7:Một vật có dạng hình hộp chữ nhật có kích thước 20 x 10 x 5 cm đặt trên mặt bàn nằm ngang. Biết khối lượng riêng của chất làm vật ρ = 1840 kg/m³. Tính áp suất lớn nhất và nhỏ nhất khi vật đó tác dụng lên mặt bàn.

A. 1840 Pa và 368 Pa.

B. 1840 Pa và 920 Pa.

C. 3680 Pa và 1840 Pa.

D. 3680 Pa và 920 Pa.

Đáp án đúng là: D

Thể tích của vật: V = 20 x 10 x 5 = 1000 cm³ = 10^-3 m³

Trọng lượng của vật: P = m.g = ρ.V.g = 1840.10^-3.10 = 18,4 (N)

Mặt bàn nằm ngang nên áp lực đúng bằng trọng lượng của vật: F = P = 18,4 N

Diện tích mặt tiếp xúc lớn nhất giữa vật với mặt bàn:

S₁ = 20 cm x 10 cm = 200 cm² = 2.10^-2 m²

Áp suất nhỏ nhất tác dụng lên mặt bàn: $p_1=\frac{F}{S_1}=\frac{18,4}{{2.10}^{-2}}=920Pa$

Diện tích mặt tiếp xúc nhỏ nhất giữa vật với mặt bàn:

S₁ = 10 cm x 5 cm = 50 cm² = 5.10^-3 m²

Áp suất lớn nhất tác dụng lên mặt bàn: $p_2=\frac{F}{S_2}=\frac{18,4}{{5.10}^{-3}}=3680Pa$

Bài 8: Chọn đáp án đúng. Tác dụng của áp lực lên mặt bị ép càng lớn khi nào?

A. khi cường độ áp lực càng lớn.

B. khi diện tích mặt bị ép càng nhỏ.

C. khi cường độ áp lực càng lớn và diện tích mặt bị ép càng nhỏ.

D. khi cường độ áp lực càng nhỏ và diện tích mặt bị ép càng lớn.

Đáp án đúng là: C.

Tác dụng của áp lực lên mặt bị ép càng lớn khi nào khi cường độ áp lực càng lớn và diện tích mặt bị ép càng nhỏ.

Bài 9: Biết thể tích các chất chứa trong bốn bình ở hình vẽ bằng nhau, $S_1=S_2=S_3=4S_4;$${\rho }_{cat}=3,6{\rho }_{nuocmuoi}=4{\rho }_{nuoc}$. Sự so sánh nào sau đây về áp lực của các chất trong bình tác dụng lên đáy bình là đúng?

A. $F_1=F_2=F_3=F_4$.

B. $F_1>F_4>F_2>F_3$.

C. $F_1>F_4>F_2=F_3$.

D. $F_4>F_3>F_2=F_1$.

Đáp án đúng là: C

Áp lực có độ lớn bằng trọng lượng P của vật tác dụng lên mặt đáy.

Trọng lượng: P = mg

Mà khối lượng $m=\rho V$

Do thể tích của chất lỏng ở các bình bằng nhau, mà ${\rho }_{cat}=3,6{\rho }_{nuocmuoi}=4{\rho }_{nuoc}$ nên có:

$\Rightarrow m_{cat}=3,6m_{nuocmuoi}=4m_{nuoc}$$\Rightarrow P_{cat}=3,6P_{nuocmuoi}=4P_{nuoc}$

$\Rightarrow F_{cat}=3,6F_{nuocmuoi}=4F_{nuoc}$$\Rightarrow F_1=3,6F_4=4F_2=4F_3$$\Rightarrow F_1>F_4>F_2=F_3$

Bài 10: Áp suất không có đơn vị nào dưới đây?

A. atm.

B. Pa.

C. mmHg.

D. N/m.

Đáp án đúng là: D

A, B, C – đúng. Có $1atm=760mmHg\approx {10}^{5}Pa.$

D – sai vì đây là đơn vị của độ cứng lò xo.

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 khối lượng riêng của các chất
• 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

---