Bài 15. Tác dụng của chất lỏng lên vật đặt trong nó trang 32, 33, 34

15.1

Chọn phát biểu đúng.

A. Lực đẩy Acsimet tác dụng lên một vật nhúng trong chất lỏng chỉ phụ thuộc bản chất của chất lỏng.

B. Lực đẩy Acsimet có chiều hướng từ trên xuống dưới.

C. Thể tích của vật nhúng trong chất lỏng càng lớn thì độ lớn của lực đẩy Acsimet càng lớn.

D. Độ lớn của lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật nhúng trong chất lỏng không thể lớn hơn trọng lực tác dụng lên vật.

Phương pháp giải:

Thể tích của vật nhúng trong chất lỏng càng lớn thì độ lớn của lực đẩy Acsimet càng lớn

Lời giải chi tiết:

Đáp án: C

15.2

Khi một vật được nhúng ngập hoàn toàn và nổi lơ lửng trong chất lỏng thì

A. lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật nhỏ hơn trọng lực tác dụng lên vật.

B. lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật lớn hơn trọng lực tác dụng lên vật.

C. lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật có độ lớn bằng độ lớn trọng lực tác dụng lên vật.

D. lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật bằng trọng lượng riêng của vật.

Phương pháp giải:

Khi một vật được nhúng ngập hoàn toàn và nổi lơ lửng trong chất lỏng thì lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật có độ lớn bằng độ lớn trọng lực tác dụng lên vật.

Lời giải chi tiết:

Đáp án: C

15.3

Một vật nổi trong nước và có một phần thể tích của vật ngập trong nước. Điều gì xảy ra khi cho thêm muối vào nước. Biết khối lượng riêng của nước và nước muối lần lượt là 1 000 kg/m³ và 1 030 kg/m³. Phát biểu nào sau đây đúng.

A. Không có gì xảy ra.

B. Vật chìm xuống.

C. Phần thể tích của vật chìm trong nước giảm đi.

D. Phần thể tích của vật chìm trong nước tăng lên.

Phương pháp giải:

So sánh khối lượng riêng của các chất

Lời giải chi tiết:

Vì khối lượng riêng của nước muối lớn hơn của nước nên vật sẽ nổi lên khi cho muối vào nước. Vậy phần thể tích của vật chìm trong nước giảm đi.

Đáp án: C

15.4

Vì sao một cái phao không chìm trong nước?

A. Vì khối lượng của phao nhỏ hơn khối lượng của nước.

B. Vì khối lượng riêng của phao nhỏ hơn khối lượng riêng của nước.

C. Vì phao nhẹ.

D. Vì thể tích của nó lớn hơn nước.

Phương pháp giải:

So sánh khối lượng riêng của phao và nước

Lời giải chi tiết:

Vì khối lượng riêng của phao nhỏ hơn khối lượng riêng của nước nên phao không chìm trong nước

Đáp án: B

15.5

Lực đẩy Acsimet có độ lớn phụ thuộc vào

A. lượng chất lỏng trong bình và khối lượng của vật.

B. thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ và bản chất của chất lỏng.

C. độ sâu của vật bị nhúng chìm so với đáy bình.

D. kích thước của vật.

Phương pháp giải:

Lực đẩy Acsimet có độ lớn phụ thuộc vào thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ và bản chất của chất lỏng.

Lời giải chi tiết:

Đáp án: B

15.6

Hai tấm sắt và nhôm có cùng khối lượng được treo vào hai đầu cân, khi đó, cân thăng bằng (hình 15.1). Điều gì xảy ra khi nhúng ngập hoàn toàn cả hai tấm sắt và nhôm vào trong nước? Biết khối lượng riêng của sắt và nhôm lần lượt là 7 800 kg/m³ và 2 700 kg/m³.

A. Cân vẫn giữ thăng bằng.                                

B. Cân nghiêng xuống về phía tấm nhôm.

C. Cân nghiêng xuống về phía tấm sắt.              

D. Chưa thể trả lời do không đủ dữ kiện.

Phương pháp giải:

Do khối lượng riêng của nhôm nhỏ hơn khối lượng riêng của sắt nên với cùng một khối lượng thì thể tích của tấm nhôm sẽ lớn hơn thể tích của tấm sắt. Khi nhúng ngập cả hai tấm vào nước, lực đẩy Acsimet tác dụng lên tấm nhôm sẽ lớn hơn làm đầu cân phía tấm nhôm đi lên và đầu cân phía tấm sắt đi xuống. Vì vậy, cân sẽ nghiêng xuống về phía tấm sắt.

Lời giải chi tiết:

Đáp án: C

15.7

Một bạn học sinh thực hiện thí nghiệm lần lượt treo các vật P, Q, R vào lực kế và nhúng vào trong cùng một chất lỏng (hình 15.2). Tuy nhiên, bạn đó đã quên một vài giá trị đo được của lực kế. Biết rằng thể tích của vật P bằng thể tích của vật Q và gấp hai lần thể tích của vật R (V_P = VQ = 2V_R ). Hãy xác định:

a) Số chỉ của lực kế A.                                       

b) Số chỉ của lực kế B.

Phương pháp giải:

Áp dụng kiến thức về lực đẩy Archimedes

Lời giải chi tiết:

a) Lực đẩy Archimedes phụ thuộc thể tích của vật nhúng trong chất lỏng và bản chất chất lỏng nên lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật P và Q là như nhau.

F_AP = F_AQ = 8 - 3 = 5(N).

Số chỉ của lực kể A chỉ hiệu của trọng lượng và độ lớn lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật Q 

=> Số chỉ của lực kế A là: 6 – 5 = 1 (N).

b) Khi thể tích của vật nhúng trong chất lỏng giảm đi một nửa thì lực đẩy Archimedes giảm đi một nửa => Lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật R là F_AR = 2,5 N.

Số chỉ của lực kế B chỉ hiệu của trọng lượng và lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật R 

=> Số chỉ của lực kế B là: 8 - 2,5 = 5,5 (N).

15.8

Có hai vật có khối lượng m₁ và m₂. Vật m₁ được đặt ở đĩa cân bên trái, vật m₂ được treo vào đĩa cân bên phải. Lúc đầu, cân thăng bằng. Sau đó, người ta nhúng vật m₂ ngập hoàn toàn trong chất lỏng (hình 15.3). Cân còn thăng bằng nữa hay không? Nếu không thăng bằng thì cân sẽ lệch về phía nào? Vì sao?

Phương pháp giải:

Tác dụng của chất lỏng đặt lên vật đặt trong nó

Lời giải chi tiết:

Khi nhúng vật m₂ vào trong chất lỏng, vật sẽ chịu độ lớn lực đẩy Archimedes hướng lên trên nên cân không còn thăng bằng nữa. Khi đó, lực tác dụng lên cân ở phía treo vật m₂ sẽ nhỏ hơn lực tác dụng lên cân ở phía đặt vật m₁. Do đó, phía đòn cân treo vật m₂ sẽ đi lên, phía đòn cân treo vật m₁ sẽ đi xuống.

15.9

Quan sát kết quả thí nghiệm ở hình 15.4 và cho biết:

a) Lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật trong trường hợp (B) và trong trường hợp (C) có độ lớn là bao nhiêu?

b) Từ so sánh kết quả thí nghiệm, em có thể rút ra kết luận gì?

Phương pháp giải:

Áp dụng kiến thức về lực đẩy Archimedes

Lời giải chi tiết:

a) Trong trường hợp (B): Lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật có độ lớn là:

F_A = 20 - 14 = 6 (N).

Trong trường hợp (C): Lực đẩy Archimedes tác dụng lên vật có độ lớn là:

F_A′ = 20 - 10 = 10 (N).

b) So sánh kết quả thí nghiệm cho thấy, độ lớn của lực đẩy Archimedes phụ thuộc vào thể tích của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ.