SBT Vật lí 8 Bài 10: Lực đẩy Ác-si-mét

SBT Vật lí 8 Bài 10: Lực đẩy Ác-si-mét | Giải SBT Vật lí lớp 8

Nguyễn Thị Hằng Ngày: 02-05-2022 Lớp 8

1 K

Tailieumoi.vn giới thiệu Giải sách bài tập Vật lí lớp 8 Bài 10: Lực đẩy Ác-si-mét chi tiết giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật lí 8. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Vật lí 8 Bài 10: Lực đẩy Ác-si-mét

Bài 10.1 trang 32 SBT Vật lí 8: Lực đẩy Ác-si-mét phụ thuộc vào

A. trọng lượng riêng của chất lỏng và của vật.

B. trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

C. trọng lượng riêng và thể tích của vật.

D. trọng lượng của vật và thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính lực đẩy Ác-si-mét: $F_{A} = d . V$

Trong đó:

+ $d$ : là trọng lượng riêng của chất lỏng $(N / m^{3})$

+ $V$ : thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ $(m^{3})$

Lời giải:

Lực đẩy Ác-si-mét phụ thuộc vào trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

Chọn B

Bài 10.2 trang 32 SBT Vật lí 8: Ba quả cầu bằng thép nhúng trong nước (H.10.1). Lực Ác-si-mét tác dụng lên quả cầu nào là lớn nhất?

SBT Vật lí 8 Bài 10: Lực đẩy Ác-si-mét | Giải SBT Vật lí lớp 8 (ảnh 1)

A. Quả 3, vì nó ở sâu nhất

B. Quả 2, vì nó lớn nhất,

C. Quả 1, vì nó nhỏ nhất.

D. Bằng nhau vì đều bằng thép và đều nhúng trong nước

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính lực đẩy Ác-si-mét: $F_{A} = d . V$

Trong đó:

+ $d$ : là trọng lượng riêng của chất lỏng $(N / m^{3})$

+ $V$ : thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ $(m^{3})$

Lời giải:

Vì ba quả cầu đều được nhúng trong nước nên trọng lượng riêng của chất lỏng như nhau, quả 2 có thể tích lớn nhất nên lực đẩy Ác – si – mét tác dụng nên nó là lớn nhất.

Chọn B

Bài 10.3 trang 32 SBT Vật lí 8: Ba vật làm bằng ba chất khác nhau là đồng, sắt, nhôm, có khối lượng bằng nhau. Khi nhúng chúng ngập vào trong nước thì lực đẩy nước tác dụng vào vật nào là lớn nhất, bé nhất?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính lực đẩy Ác-si-mét: $F_{A} = d . V$

Trong đó:

+ $d$ : là trọng lượng riêng của chất lỏng $(N / m^{3})$

+ $V$ : thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ $(m^{3})$

Lời giải:

Ba vật làm bằng ba chất khác nhau nên khối lượng riêng của ba chất đồng, sắt, nhôm khác nhau và theo thứ tự: $D_{d o n g} > D_{s a t} > D_{n h o m}$ .

Theo công thức $V = \frac{m}{D}$ thì nếu ba vật có khối lượng bằng nhau nhưng vật có khối lượng riêng nhỏ hơn thì có thể tích lớn hơn.

Do đó thể tích của các vật như sau: $V_{d o n g} < V_{s a t} < V_{n h o m}$ .

Lại có: Lực đẩy Ác-si-mét: $F_{A} = d . V$

Như vậy, lực tác dụng của nước vào nhôm là lớn nhất (đồng có thể tích nhỏ nhất).

Bài 10.4 trang 32 SBT Vật lí 8: Ba vật làm bằng ba chất khác nhau là sắt, nhôm, sứ, có hình khác nhau nhưng thể tích bằng nhau. Khi nhúng chúng ngập vào trong thì lực đẩy của nước tác dụng vào ba vật có khác nhau không? Tại sao?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính lực đẩy Ác-si-mét: $F_{A} = d . V$

Trong đó:

+ $d$ : là trọng lượng riêng của chất lỏng $(N / m^{3})$

+ $V$ : thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ $(m^{3})$

Lời giải:

Lực đẩy của nước tác dụng vào ba vật là bằng nhau vì lực đẩy Ác- si – mét phụ thuộc vào trọng lượng riêng của chất lỏng mà ba vật đều được nhúng trong nước trọng lượng riêng của nó như nhau còn thể tích của khối chất lỏng bị vật chiếm chỗ lại bằng nhau.

Bài 10.5 trang 32 SBT Vật lí 8: Thể tích của một miếng sắt là

2 d m^{3}

. Tính lực đẩy Ác-si-mét dụng lên miếng sắt khi nó được nhúng chìm trong nước, trong rượu, miếng sắt được nhúng ở độ sâu khác nhau, thì lực đẩy Ac-si-mét có thay đổi không? Tại sao?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính lực đẩy Ác-si-mét: $F_{A} = d . V$

Trong đó:

+ $d$ : là trọng lượng riêng của chất lỏng $(N / m^{3})$

+ $V$ : thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ $(m^{3})$

Lời giải:

Tóm tắt:

Miếng sắt có Vsắt = 2 dm3;

Nhúng chìm trong nước có dnước = 10000N/m3, trong rượu có drượu = 8000N/m3

Lực đẩy Ác – si –mét: Fnước = ?, Frượu = ?

Lời giải:

Ta có thể tích miếng sắt $V = 2 d m^{3} = 0, 002 m^{3}$ .

Lực đẩy Ác – si –mét tác dụng lên miếng sắt khi miếng sắt được nhúng chìm trong nước là:

$F_{n u o c} = d_{n u o c} . V = 10000.0, 002 = 20 N$

Lực đẩy Ác – si –mét tác dụng lên miếng sắt khi miếng sắt được nhúng chìm trong rượu là:

$F_{r u o u} = d_{r u o u} . V = 8000.0, 002 = 16 N$

Lực đẩy Ác – si – mét không thay đổi khi nhúng vật ở những độ sâu khác nhau vì lực đẩy Ác – si – mét chỉ phụ thuộc vào trọng lượng riêng của chất lỏng và thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.

Bài 10.6 trang 32 SBT Vật lí 8: Một thỏi nhôm và một thỏi đồng có trọng lượng như nhau. Treo các thỏi nhôm và đồng vào hai phía của một cân treo. Để cân thăng bằng rồi nhúng ngập cả hai thỏi đó đồng thời vào hai bình đựng nước. Cân bây giờ còn thăng bằng không? Tại sao?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính lực đẩy Ác-si-mét: $F_{A} = d . V$

Trong đó:

+ $d$ : là trọng lượng riêng của chất lỏng $(N / m^{3})$

+ $V$ : thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ $(m^{3})$

Sử dụng công thức tính trọng lượng riêng: $d = \frac{P}{V}$

Lời giải:

Lực đẩy của nước tác dụng vào hai thỏi tính:

$F_{1} = d . V_{1}$ ; $F_{2} = d . V_{2}$ (trong đó $d$ là trọng lượng riêng của nước, $V_{1}$ là thể tích của thỏi nhôm, $V_{2}$ là thể tích của thỏi đồng)

Vì hai thỏi có trọng lượng như nhau: $P_{1} = P_{2}$ và trọng lượng riêng của đồng lớn hơn của nhôm $d_{1} < d_{2}$ nên $V_{1} > V_{2}$ , do đó $F_{1} > F_{2}$ .

Vậy cân sẽ không cân bằng nữa khi nhúng ngập cả hai thỏi đồng thời vào hai bình đựng nước.

Bài 10.7 trang 32 SBT Vật lí 8: Lực đẩy Ác-si-mét có thể tác dụng lên vật nào dưới đây?

A. Vật chìm hoàn toàn trong chất lỏng

B. Vật lơ lửng trong chất lỏng

C. Vật nổi trên mặt chất lỏng

D. Cả ba trường hợp trên

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về lực đẩy Ác-si-mét.

Lời giải:

Lực đẩy Ác – si –mét có thể tác dụng lên vật chìm hoàn toàn trong chất lỏng, vật lơ lửng trong chất lỏng, vật nổi trên chất lỏng.

Chọn D

Bài 10.8 trang 32 SBT Vật lí 8: Thả một viên bi sắt vào một cốc nước. Viên bi càng xuống sâu thì:

A. lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó càng tăng, áp suất nước tác dụng lên nó càng tăng

B. lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó càng giảm, áp suất nước tác dụng lên nó càng tăng

C. lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó không đổi, áp suất nước tác dụng lên nó càng tăng

D. lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên nó không đổi, áp suất nước tác dụng lên nó không đổi

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính lực đẩy Ác-si-mét: $F_{A} = d . V$

Sử dụng công thức tính áp suất chất lỏng: $p = d . h$

Lời giải:

Vì lực đẩy Ác – si – mét không phụ thuộc vào độ sâu nên lực đẩy Ác – si – mét không đổi, còn áp suất chất lỏng tỉ lệ thuận với độ sâu của vật tới mặt thoáng của chất lỏng nên viên bi sắt càng xuống sâu thì áp suất càng tăng.

Chọn C

Bài 10.9 trang 33 SBT Vật lí 8: Một vật được móc vào lực kế để đo lực theo phương thẳng đứng. Khi vật ở trong không khí, lực kế chỉ

4, 8 N

. Khi vật chìm trong nước, lực kế chỉ

3, 6 N

. Biết trọng lượng riêng của nước là

10^{4} N / m^{3}

. Bỏ qua lực đẩy Ac-si-mét của không khí. Thể tích của vật nặng là

A. $480 c m^{3}$ B. $360 c m^{3}$

C. $120 c m^{3}$ D. $20 c m^{3}$

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính lực đẩy Ác-si-mét: $F_{A} = d . V$

Lời giải:

Sự thay đổi về số chỉ của lực kế khi đo ở trong không khí và trong nước là do lực đẩy Ác-si-mét gây ra.

Lực đẩy Ac-si-met tác dụng lên vật:

$F_{A} = P - P^{'} = 4, 8 - 3, 6 = 1, 2 N$

Mặt khác ta có: FA = V.dn (vật ngập trong nước nên V = Vvật) nên:

Thể tích vật: $V = \frac{F_{A}}{d_{n}} = \frac{1, 2}{10^{4}} = 1, {2.10}^{- 4} m^{3} = 120 c m^{3}$

Chọn C

Bài 10.10 trang 33 SBT Vật lí 8: Điều kiện để một vật đặc, không thấm nước, chỉ chìm một phần trong nước là:

A. trọng lượng riêng của vật bằng trọng lượng riêng của nước

B. trọng lượng riêng của vật nhỏ hơn trong lượng riêng của nước

C. lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn trọng lượng của vật

D. lực đẩy Ác-si-mét nhỏ hơn trọng lượng của vật

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính trọng lượng của vật: $P = d_{v ậ t} . V_{v ậ t}$

Sử dụng công thức tính lực đẩy Ác-si-mét: $F_{A} = d_{l ỏ n g} . V_{v ậ t}$

Lời giải:

Trọng lượng của vật: $P = d_{v ậ t} . V_{v ậ t}$

Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật khi vật chỉ chìm một phần trong nước là:

$F_{A} = d_{n ư ớ c} . V_{c h ì m}$ .

Vì vật chỉ chìm một phần nên có sự cân bằng lực: $F_{A} = P$

$\Rightarrow d_{v ậ t} . V_{v ậ t} = d_{n ư ớ c} . V_{c h ì m}$

Vì $V_{c h ì m} < V_{v ậ t}$ nên $d_{n ư ớ c} > d_{v ậ t}$

Vậy điều kiện để một vật đặc, không thấm nước, chỉ chìm một phần trong nước là trọng lượng riêng của vật nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước.

Chọn B

Bài 10.11 trang 33 SBT Vật lí 8: Một cục nước đá được thả nổi trong một cốc đựng nước. Chứng minh rằng khi nước đá tan hết thì mực nước trong cốc không thay đổi

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính lực đẩy Ác-si-mét: $F_{A} = d . V$

Sử dụng công thức tính trọng lượng của vật: $P = d . V$

Lời giải:

Gọi $P_{d}$ là trọng lượng của cục đá khi chưa tan, $V_{1}$ là thể tích của phần nước bị cục đá chiếm chỗ, $d_{n}$ là trọng lượng riêng của nước, $F_{A}$ là lực đẩy Ac-si-mét tác dụng lên nước đá khi chưa tan.

$P_{d} = F_{A} = V_{1} . d_{n}$ $\Rightarrow V_{1} = \frac{P_{d}}{d_{n}} (1)$

Gọi $V_{2}$ là thể tích của nước do cục nước đá tan hết tạo thành, $P_{2}$ là trọng lượng của lượng nước trên , ta có: $V_{2} = \frac{P_{2}}{d_{n}} (2)$

Vì khối lượng của cục nước đá và khối lượng của lượng nước do cục nước đá tan hết tạo thành phải bằng nhau, nên:

$P_{2} = P_{d}$

Từ (1) và (2) suy ra: $V_{1} = V_{2}$ . Thể tích của phần nước bị nước đá chiếm chỗ đúng bằng thể tích của nước trong cốc nhận được khi nước đá tan hết. Do đó mực nước trong cốc không thay đổi.

Bài 10.12 trang 33 SBT Vật lí 8: Treo một vật ở ngoài không khí vào lực kế, lực kế chỉ

2, 1 N

. Nhúng chìm vật đó vào nước thì số chỉ của lực kế giảm

0, 2 N

. Hỏi chất làm vật đó có trọng lượng riêng lớn gấp bao nhiêu lần trọng lượng riêng của nước? Biết trọng lượng riêng của nước là

10000 N / m^{3}

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính lực đẩy Ác-si-mét: $F_{A} = d . V$

Lời giải:

Tóm tắt:

Ở ngoài không khí: P = 2,1 N

Trong nước, số chỉ giảm 0,2N.

dnước = dn = 10000 N/m3.

d/dn = ?

Lời giải:

Khi nhúng chìm vật vào nước, vật chịu tác dụng của lực đẩy Ac-si-mét nên số chỉ của lực kế giảm $0, 2 N$ , tức là $F_{A} = 0, 2 N$ .

Ta có $F_{A} = V . d_{n}$ , trong đó $d_{n}$ là trọng lượng riêng của nước, $V$ là thể tích phần nước bị vật chiếm chỗ.

Thể tích của vật là:

$V = \frac{F_{A}}{d_{n}} = \frac{0, 2}{10000} = 0, 00002 m^{3}$
$\Rightarrow d = \frac{P}{V} = \frac{2, 1}{0, 00002} = 105000 N / m^{3}$

Ta có: $\frac{d}{d_{n}} = 10, 5$ .

Bài 10.13 trang 33 SBT Vật lí 8: Một quả cầu bằng nhôm, ở ngoài không khí có trọng lượng

1, 458 N

. Hỏi phải khoét bớt lõi quả cầu một thể tích bằng bao nhiêu rồi hàn kín lại, để khi thả vào nước quả cầu nằm lơ lửng trong nước? Biết trọng lượng riêng của nước và nhôm lần lượt là

10000 N / m^{3}

và

27000 N / m^{3}

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính lực đẩy Ác-si-mét: $F_{A} = d . V$

Sử dụng công thức tính trọng lượng: $P = d . V$

Lời giải:

Thể tích của quả cầu nhôm:

$V = \frac{P_{A l}}{d_{A l}} = \frac{1, 458}{27000} = 0, 000054 m^{3} = 54 c m^{3}$

Gọi thế tích phần còn lại của quả cầu sau khi khoét lỗ là $V^{'}$ . Để quả cầu nằm lơ lửng trong nước thì trọng lượng còn lại $P^{'}$ của quả cầu phải bằng lực đấy Ac-si-met: $P^{'} = F_{A}$

$\Rightarrow d_{A l} V^{'} = d_{n} V \Rightarrow V^{'} = \frac{d_{n} V}{d_{A l}} = \frac{10000.54}{27000} = 20 c m^{3}$