Phương pháp và bài tập tổng hợp về Điều kiện để vật nổi, vật chìm môn Vật Lý 8 năm 2021

PHƯƠNG PHÁP VÀ BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ ĐIỀU KIỆN ĐỂ VẬT NỔI, VẬT CHÌM

 

a. Điều kiện để vật nổi, vật chìm

Nếu ta thả một vật ở trong long chất lỏng thì:

+ Vật chìm xuống khi lực đẩy Ác si mét \(F_A\) nhỏ hơn trọng lượng \(P\): \(F_A< P\)

+ Vật nổi lên khi: \(F_A>P\)

+ Vật lơ lửng trong chất lỏng khi:  \(F_A= P\)

b. Độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét khi vật nổi lên trên mặt chất lỏng

Khi vật nổi lên trên mặt chất lỏng thì lực đẩy Ác – si – mét  \(F_A= d.V\)

Trong đó:

+ \(V\) là thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng (không phải thể tích của vật)

+ \(d\) là trọng lượng riêng của chất lỏng.

Chú ý: Khi nhúng chìm vật rắn vào trong một bình chất lỏng thì có ba trường hợp xảy ra: Vật chìm xuống; Vật nằm lơ lửng trong long chất lỏng; Vật nổi lên trên mặt chất lỏng.

- Trường hợp vật đang chìm xuống, nằm lơ lửng trong chất lỏng và đang nổi lên, là những trường hợp tương đối dễ để phân tích và HS thường mắc phải sai lầm.

Tuy nhiên, trường hợp vật đã nằm yên ở đáy bình và nhất là trường hợp vật nằm yên trên mặt chất lỏng, là những trường hợp mà học sinh dễ nhầm lẫn.

- Trường hợp vật đã nằm yên ở đáy bình, học sinh thường chỉ hiểu trong trường hợp này \(P>F_A\) mà không chú ý là khi đã nằm yên ở đáy bình thì các lực tác dụng lên vật phải cân bằng nhau: \(P=F_A+F'\)

Trong đó: \(F'\) là lực của đáy bình tác dụng lên vật.

- Trường hợp vật nằm yên trên mặt chất lỏng, HS thường cho rằng trong trường hợp này  F_A > P mà không thấy là khi vật đã nằm yên thì các lực tác dụng lên vật phải cân bằng nhau: \(F_A= P\)

Tới đây, học sinh lại hay mắc sai lầm về giá trị độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét \(F_A\) trong khi áp dụng công thức \(F_A= d. V\), học sinh thường cho \(V\) là thể tích của vật, không thấy \(V\) chỉ là thể tích của phần vật bị chìm trong chất lỏng.

Do vậy HS cần lưu ý rằng:

+ Khi vật nằm yên, các lực tác dụng vào vật phải cân bằng nhau.

+ Khi vật nổi lên trên mặt chất lỏng thì  \(F_A=d.V\) với \(V\) là thể tích của phần vật chìm trong chất lỏng.

Bài 1:   Một vật nặng 3kg đang nổi trên mặt nước. Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật bằng bao nhiêu? Biết trọng lượng riêng của nước là 10000N/m³

Hướng dẫn giải:

- Vì vật đang nổi trên mặt nước nên lúc này lực đẩy Ác si mét và trọng lực của vật là bằng nhau.

- Trọng lượng của vật là: 3.10 = 30 (N)

- Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên vật là 30N

Bài 2: Tại sao miếng gỗ thả vào nước thì nổi?

A. Vì trọng lượng riêng của gỗ nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước.

B. Vì trọng lượng riêng của gỗ lớn hơn trọng lượng riêng của nước.

C. Vì gỗ là vật nhẹ.

D. Vì gỗ không thấm nước.

Hướng dẫn giải:

- Trọng lượng P = d_vật.V

- Lực đẩy Ác – si – mét: F_A = d_{chất lỏng}.V

- Vật nổi lên khi F_A > P

⇒ d_{chất lỏng} > d_vật

⇒ gỗ thả vào nước thì trọng lượng riêng của gỗ nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước

⇒ Đáp án A

Bài 3: Một chiếc xà lan có dạng hình hộp dài 4m, rộng 2m. Biết xà lan ngập sâu trong nước 0,5 m. Trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m³. Xà lan có trọng lượng là bao nhiêu?

A. P = 40000 N       

B. P = 45000 N

C. P = 50000 N       

D. Một kết quả khác

Hướng dẫn giải:

Thể tích xà lan chìm trong nước:

V = 4.2.0,5 = 4 m³

Lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên xà lan:

F_A = d.V = 10000.4 = 40000 N

Do thuyền lơ lửng trong chất lỏng nên trọng lượng của xà lan là:

F_A = P = 40000 N

⇒ Đáp án A

Bài 4: Một phao bơi có thể tích 25 dm³ và khối lượng 5 kg. Hỏi lực nâng tác dụng vào phao khi chìm trong nước là bao nhiêu? Trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m³.

A. 100 N      

B. 150 N       

C. 200 N       

D. 250 N

Hướng dẫn giải:

Lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên phao là:

F_A = d.V= 10000. 0,025= 250N

Trọng lượng của phao là:

P = 10.m = 10.5 = 50N

Lực nâng phao là:

F = F_A – P = 200N

⇒ Đáp án C

Câu 1: Một phao bơi có thể tích 25 dm³ và khối lượng 5 kg. Hỏi lực nâng tác dụng vào phao khi chìm trong nước là bao nhiêu? Trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m³.

A. 100 N                        

B. 150 N                        

C. 200 N                        

D. 250 N

Câu 2: Một vật nằm trong chất lỏng. Phát biểu nào sau đây là đúng nhất khi nói về các lực tác dụng lên vật?

A. Vật nằm trong chất lỏng chịu tác dụng của trọng lực và lực đẩy Ác – si – mét có phương thẳng đứng và chiều ngược nhau.

B. Vật nằm trong chất lỏng chịu tác dụng của một lực duy nhất là trọng lực.

C. Vật nằm trong chất lỏng chịu tác dụng của trọng lực và lực đẩy Ác – si – mét có phương thẳng đứng và cùng chiều với nhau.

D. Vật nằm trong chất lỏng chịu tác dụng của một lực duy nhất là lực đẩy Ác – si – mét.

Câu 3: Thả hòn bi thép vào thủy ngân thì hiện tượng xảy ra như thế nào? Biết thép có trọng lượng riêng 78500 N/m³, thủy ngân có trọng lượng riêng là 136000 N/m³.

A. Bi chìm đúng 1/3 thể tích của nó trong thủy ngân.

B. Bi chìm hoàn toàn trong thủy ngân.

C. Bi nổi trên mặt thoáng của thủy ngân.

D. Bi lơ lửng trong thủy ngân.

Câu 4: Gọi dv là trọng lượng riêng của vật, d là trọng lượng riêng của chất lỏng. Điều nào sau đây không đúng?

A. Vật chìm xuống đáy khi dv = d                     

B. Vật chìm xuống khi dv > d

C. Vật lơ lửng trong chất lỏng khi dv = d         

D. Vật sẽ nổi lên khi dv < d

Câu 5: Một chiếc xà lan có dạng hình hộp dài 4m, rộng 2m. Biết xà lan ngập sâu trong nước 0,5 m. Trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m3. Xà lan có trọng lượng là bao nhiêu?

A. P = 45000 N            

B. P = 50000 N            

C. Một kết quả khác    

D. P = 40000 N

Câu 6: Khi vật nổi trên chất lỏng thì lực đẩy Ác – si – mét có cường độ:

A. Nhỏ hơn hoặc bằng trọng lượng của vật.  

B. Lớn hơn trọng lượng của vật.

C. Nhỏ hơn trọng lượng của vật.                      

D. Bằng trọng lượng của vật.

Câu 7: Lực đẩy Ác – si – mét nhỏ hơn trọng lượng thì

A. Vật chìm xuống đáy chất lỏng                     

B. Vật chìm xuống

C. Vật lơ lửng trong chất lỏng                           

D. Vật nổi lên

Câu 8: Cùng một vật nổi trong hai chất lỏng khác nhau có trọng lượng riêng d1 và d2 như hình vẽ. Sự so sánh nào sau đây là đúng?

A. d1 < d2

B. Trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ trong hai trường hợp là như nhau.

C. Lực đẩy Ác – si – mét trong hai trường hợp là như nhau.

D. d1 > d2

Câu 9: Tại sao miếng gỗ thả vào nước thì nổi?

A. Vì trọng lượng riêng của gỗ nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước.

B. Vì trọng lượng riêng của gỗ lớn hơn trọng lượng riêng của nước.

C. Vì gỗ là vật nhẹ.

D. Vì gỗ không thấm nước.

Câu 10: Một vật có trọng lượng riêng là 26000 N/m³. Treo vật vào một lực kế rồi nhúng vật ngập trong nước thì lực kế chỉ 150 N. Hỏi nếu treo vật ngoài không khí thì lực kế chỉ bao nhiêu? Cho biết trọng lượng riêng của nước là 10000 N/m³.

A. 243,75N                   

B. 245,5N                      

C. 243,5N                      

D. 245,75N

ĐÁP ÁN

1	C	3	C	5	D	7	B	9	A
2	A	4	A	6	B	8	D	10	A

 

---(Hết)---

Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp và bài tập tổng hợp về Điều kiện để vật nổi, vật chìm môn Vật Lý 8 năm 2021. Để xem thêm nhiều tư liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.