CHƯƠNG III: KHỐI LƯỢNG RIÊNG VÀ ÁP SUẤT PHẦN 3

Câu 1: Hiện tượng gì xảy ra đối với khối lượng riêng của nước khi đun nước trong một bình thủy tinh?

Trả lời:

Khi đun nước sôi, thể tích nước tăng dần ⇒ khối lượng riêng giảm

Câu 2: Muốn đo khối lượng riêng của quả cầu bằng sắt người ta dùng những dụng cụ gì?

Trả lời:

Khối lượng riêng tính theo công thức: D =

Dùng cân để đo khối lượng, dùng bình chia độ để đo thể tích quả cầu.

Câu 3: Tác dụng của áp lực phụ thuộc vào điều gì? Đơn vị của áp lực là?

Trả lời:

Tác dụng của áp lực phụ thuộc vào độ lớn của áp lực và diện tích mặt bị ép.

Đơn vị của áp lực là Niutơn (N)

Câu 4: Hai thỏi đồng có thể tích bằng nhau, một thỏi được nhúng vào nước, một thỏi được nhúng vào dầu. Thỏi nào chịu lực đẩy Acsimet lớn hơn? Vì sao?

Trả lời:

Thỏi đồng ở trong nước chịu lực đẩy Ác si met lớn hơn vì trọng lượng riêng của nước lớn hơn trọng lượng riêng của dầu.

Câu 5: Nếu sữa trong một hộp sữa có khối lượng tịnh 387 g và thể tích 0,314 lít thì trọng lượng riêng của sữa là bao nhiêu?

Trả lời:

Đổi m = 397 g = 0,397 kg

V = 0,314 lít = 0,000314 m³

Trọng lượng riêng của sữa:  =  =  = 12643N/m³

Câu 6: Khối lượng riêng của dầu ăn vào khoảng 800 kg/m³. Do đó, 2 lít dầu ăn sẽ có trọng lượng khoảng bao nhiêu?

Trả lời:

Khối lượng của 2 lít dầu ăn là: m = D.V = 800.0,002 = 1,6 kg

Trọng lượng P = 10m = 1,6.10 = 16N

Câu 7: Vì sao móng nhà phải xây rộng bản hơn tường?

Trả lời:

Móng nhà phải xây rộng bản hơn tường vì để giảm áp suất tác dụng lên mặt đất

Câu 8: Khi đóng đinh vào tường ta thường đóng mũi đinh vào tường mà không đóng mũ (tai) đinh vào. Tại sao vậy?

Trả lời:

Khi đóng đinh vào tường ta thường đóng mũi đinh vào tường mà không đóng mũ (tai) đinh vào

Vì: Mũi đinh có diện tích nhỏ nên với cùng áp lực thì có thể gây ra áp suất lớn nên đinh dễ vào hơn.

Câu 9: Trong hình bên, mực chất lỏng ở 3 bình ngang nhau. Bình 1 đựng nước, bình 2 đựng rượu, bình 3 đựng thủy ngân. Gọi p₁, p₂, p₃ là áp suất của các chất lỏng tác dụng lên đáy bình 1, 2 và 3. Áp suất của các chất lỏng tác dụng lên đáy bình nào lớn nhất?

Trả lời:

Ta có, áp suất p = dh

Trong đó:

+ h: là độ sâu tính từ mặt thoáng chất lỏng đến điểm tính áp suất (m)

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

Từ hình ta thấy, độ cao của cột chất lỏng trong các bình là như nhau

Mặt khác, ta có trọng lượng riêng của của thủy ngân lớn hơn của nước và của nước lớn hơn của rượu

Ta suy ra: bình (3) có áp suất chất lỏng gây ra ở đáy bình là lớn nhất.

Câu 10: 1kg nhôm (có trọng lượng riêng 27000N/m³) và 1kg chì (trọng lượng riêng 130000N/m³) được thả vào một bể nước. Lực đẩy tác dụng lên khối nào lớn hơn?

Trả lời:

Ta có: Công thức tính lực đẩy Ác-si-mét:  F_A=d.V

Trong đó:

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

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

Từ đầu bài, ta có trọng lượng riêng của chì lớn hơn trọng lượng riêng của nhôm => cùng 1kg thì thể tích của chì sẽ nhỏ hơn thể tích của nhôm

=> Thể tích của nhôm lớn hơn của chì => lực đẩy Acsimét của nhôm lớn hơn của chì

Câu 11: Lấy 2 lít một chất lỏng nào đó pha trộn với 3 lít nước được một hỗn hợp có khối lượng riêng là 900 kg/m³. Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m³. Tìm khối lượng riêng của chất lỏng đó.

Trả lời:

 Đổi  3 lít = 0,003 m³                             

         2 lít = 0,002 m³                     
Thể tích của hỗn hợp là: V = V₁ + V₂ = 0,003 + 0,002 = 0,005 m³      

Khối lượng của hỗn hợp là: m = D . V = 900 . 0,005 = 4,5 kg                         
Khối lượng của 3 lít nước là: m₁ = D₁ . V₁ = 1000 . 0,003 = 3 kg                   
Khối lượng của chất lỏng đó là: m₂ = m - m₁ = 4,5 - 3 = 1,5 kg                      

Khối lượng riêng của chất lỏng đó là:  D₂ =  =  = 750 kg/m³

Câu 12: Một người tác dụng lên mặt sàn một áp suất 1,7.104N/m2. Diện tích của bàn chân tiếp xúc với mặt sàn là 0,03m2. Trọng lượng của người đó là:

Trả lời:

Trọng lượng của người bằng áp lực của người đó tác dụng lên mặt sàn:

P = F = p.S = 1,7.104 N/m².0,03m² = 510N

Vì P = 10.m nên khối lượng của người là:

m =  =  = 51(kg)

Câu 13: Biết thầy Giang có khối lượng 60 kg, diện tích một bàn chân là 30 cm². Tính áp suất thầy Giang tác dụng lên sàn khi đứng cả hai chân.

Trả lời:

Áp lực tác dụng lên sàn là:

F = 10m = 10.60 = 600 N

Diện tích 2 bàn chân là:

S = 2.30 = 60 cm² = 60.10^-4 m²

Áp suất tác dụng lên sàn là:

p =  =   = 100000 Pa

Câu 14: Trong thí nghiệm của Torixeli, độ cao cột thủy ngân là 75cm, nếu dùng nước để thay thủy ngân thì độ cao cột nước là bao nhiêu? Biết d_Hg = 136000 N/m³, của nước d_nước  = 10000 N/m³.

Trả lời:

Ta có:

+ Khi dùng thủy ngân: p = d_Hg . h_Hg

+ Khi thay thủy ngân bằng nước: p = d_nước . h_nước

Từ đó, ta suy ra:

d_Hg . h_Hg = d_nước . h_nước

• h_rượu = . h_Hg =  . 0,75 = 10,2m

Câu 15: Một vật móc vào 1 lực kế, ngoài không khí lực kế chỉ 2,13N. Khi nhúng chìm vật vào trong nước lực kế chỉ 1,83N. Biết trọng lượng riêng của nước là 10000N/m³. Thể tích của vật là:

Trả lời:

+ Khi vật ở ngoài không khí, số chỉ lực kế chính là trọng lực của vật: 

P = 2,13N  (1)

+ Khi nhúng chìm quả cầu vào nước thì:

Vật chịu tác dụng của hai lực là lực đẩy Acsimét và trọng lực,

Số chỉ của lực kế khi đó: F = P – F_A = 1,83N (2)

Từ (1) và (2), ta suy ra: F_A = 2,13 − 1,83 = 0,3N 

Mặt khác, ta có: F_A=dV→V =  =  = 3.10^-5 m³ = 30cm³

Câu 16: Càng lên cao không khí càng loãng nên áp suất càng giảm. Cứ lên cao 15m thì áp suất khí quyển giảm khoảng 1mmHg. Áp suất khí quyển ở độ cao 1000m là bao nhiêu? Biết tại mặt đất áp suất khí quyển là 760mmHg.

Trả lời:

Ta có:

+ Áp suất khí quyển ở mặt nước biển là: p₀ = 760 mmHg

+ Cứ lên cao 15m thì áp suất khí quyển giảm khoảng 1mmHg.

=> Độ giảm áp suất tại độ cao 800m là:

 mmHg

=> Áp suất khí quyển ở độ cao 1000m là: 

p = p₀ − Δp = 760 -  = 693,33mmHg

Câu 17:  Một mẩu hợp kim thiếc – Chì có khối lượng m = 664g, khối lượng riêng  D = 8,3g/cm³. Hãy xác định khối lượng của thiếc và chì trong hợp kim. Biết khối lượng riêng của thiếc là D₁= 7300kg/m³, của chì là D₂ = 11300kg/m³ và coi rằng thể tích của hợp kim bằng tổng thể tích các kim loại thành phần.

Trả lời:

Ta có D₁ = 7300kg/m³ =  7,3g/cm³ ;    D₂ = 11300kg/m³ =  11,3g/cm³   

- Gọi m₁ và V₁ là khối lượng và thể tích của thiếc trong hợp kim   
- Gọi m₂ và V₂ là khối lượng và thể tích của chì trong hợp kim   
Ta có m = m₁ + m₂  

=> 664 = m₁ + m₂  (1)

V = V₁ + V₂ =>  =  +  =>  =  +        (2)

Từ (1) ta có m₂ = 664 – m₁. Thay vào (2) ta được  =  +     (3)

Giải phương trình (3) ta được m₁ = 438g và m₂ = 226g

Câu 18: Một xe contener có trọng lượng 26000N. Tính áp suất của xe lên mặt đường, biết diện tích tiếp xúc với mặt đất là 130dm². Hãy so sánh áp suất đó với áp suất của một người nặng 45kg có diện tích tiếp xúc 2 bàn chân với mặt đất là 200cm².

Trả lời:

Áp suất của xe tăng lên mặt đường:

 = 21666,67(Pa)

Áp lực của người lên mặt đất là:

P₂ = F₂ = 10.m₂ = 10.45 = 450(N)

Áp suất của người lên mặt đất là:

 = 22500(Pa)

• p₁ < p₂

Vậy áp suất của người lớn hơn của xe contener

Câu 19: Cứ cao lên 12m áp suất khí quyển lại giảm khoảng 1mmHg. Trên một máy bay, cột thủy ngân trong ống Tô – ri – xe – li có độ cao 350mm. Khi đó máy bay cách mặt đất bao nhiêu? Biết tại mặt đất áp suất khí quyển là 760 mmHg.

Trả lời:

Ta có, độ lớn của áp suất khí quyển bằng áp suất của cột thủy ngân trong ống Tô-ri-xe-li

=> Áp suất của máy bay ở độ cao h đó là: p = 350mmHg

Lại có: Cứ cao lên 12m áp suất khí quyển lại giảm khoảng 1mmHg.

=> Độ giảm áp suất tại độ cao h là:   mmHg

p = p₀ − Δp → Δp = p₀ – p = 760 – 350 = 310mmHg

↔   = 310 → h  = 3720m 

Câu 20: Ba vật làm bằng ba chất khác nhau là sứ (có khối lượng riêng là 2300kg/m³), nhôm (có khối lượng riêng là 2700kg/m³), sắt (có khối lượng riêng là 7800kg/m³) có khối lượng bằng nhau, khi nhúng chúng ngập vào nước thì độ lớn lực đẩy của nước tác dụng vào ba chất đó như thế nào?

Trả lời:

Ta có:

+ Thể tích của vật : V =  

Do các vật có khối lượng bằng nhau => vật nào có khối lượng riêng lớn sẽ có thể tích nhỏ

Từ đầu bài, ta suy ra: V_sat < V_nhom < V_su 

+ Lại có, lực đẩy acsimét: F_A = dV 

Vật nào có thể tích lớn hơn sẽ có lực đẩy Acsimét lớn hơn

 >  >