Bài tập KHTN 8 | Bài 15. Tác dụng của chất lỏng lên vật nhúng trong nó

Sách bài tập Khoa học Tự nhiên 8 | Cánh diều

Bài 15.1 trang 32

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.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

- Đáp án đúng là: C.

- A sai vì lực đẩy Acsimet tác dụng lên một vật nhúng trong chất lỏng còn phụ thuộc phần thể tích vật chìm trong chất lỏng.

- B sai vì lực đẩy Acsimet có chiều hướng từ dưới lên trên.

- D sai vì độ lớn của lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật nhúng trong chất lỏng có thể lớn hơn độ lớn của trọng lực tác dụng lên vật.

Bài 15.2 trang 32

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.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

- Đáp án đúng là: C.

- 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.

Bài 15.3 trang 33

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 1000 kg/m³ và 1030 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.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

- Đáp án đúng là: C.

- Khi cho thêm muối vào nước thì khối lượng riêng của nước muối lớn hơn, khi đó lực đẩy Acsimet tác dụng lên vật trong nước muối lớn hơn làm phần thể tích của vật chìm trong nước giảm đi.

Bài 15.4 trang 33

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 lón hơn nước.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

- Đáp án đúng là: B.

- Một cái phao không chìm trong nước vì khối lượng riêng của phao nhỏ hơn khối lượng riêng của nước.

Bài 15.5 trang 33

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.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

- Đáp án đúng là: B.

- 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.

Bài 15.6 trang 33

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.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là: C

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.

Bài 15.7 trang 33

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 thế tích của vật R (V _P = V _Q = 2V _R).

Hãy xác định:

a) Số chỉ của lực kế A.

b) Số chỉ của lực kế B.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

a)

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

${\text{F}}_{\text{AP}}{\text{= F}}_{\text{AQ}}\text{= 8 – 3 = 5 }\left(\text{N}\right)\text{.}$

Số chỉ của lực kế A chỉ hiệu của trọng lượng và độ lớn lực đẩy Acsimet 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 Acsimet giảm đi một nửa = Lực đẩy Acsimet 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 Acsimet tác dụng lên vật R → Số chỉ của lực kế B là: 8 – 2,5 = 5,5 (N).

Bài 15.8 trang 34

Có hai vật có khối lượng m ₁ và m ₂. Vật m ₁ được đặt ở đĩa cân bên trái, vật m ₂ được treo vào đĩa cân bên phải. Lúc đầu, cân thăng bằng. Sau đó, người ta nhúng vật m ₂ 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?

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Khi nhúng vật m ₂ vào trong chất lỏng, vật sẽ chịu độ lớn lực đẩy Acsimet hướng lên trên nên cân không còn thăng bằng nữa. Khi đó, lực tác dụng lên cân ở phía treo vật m ₂ sẽ nhỏ hơn lực tác dụng lên cân ở phía đặt vật m ₁. Do đó, phía đòn cân treo vật m ₂ sẽ đi lên, phía đòn cân treo vật m ₁ sẽ đi xuống.

Bài 15.9 trang 34

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

a) Lực đẩy Acsimet 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?

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

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

${\text{F}}_{\text{A}}\text{= 20 – 14 = 6 }\left(\text{N}\right)\text{.}$

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

${\text{F}}_{\text{A'}}\text{= 20 – 10 = 10 }\left(\text{N}\right)\text{.}$

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

Sách bài tập Khoa học Tự nhiên 8 | Kết nối tri thức với cuộc sống

Bài 17.1 trang 48

Bảng dưới đây cho biết kết quả thí nghiệm khi đặt một vật rắn đặc vào trong ba chất lỏng khác nhau.

Chất lỏng	Khối lượng riêng (kg/m3)	Kết quả quan sát
Nước muối	1 100	Vật nổi
Nước	1 000	Vật nổi
Cồn	790	Vật chìm

Khối lượng riêng của vật rắn là

A. 790 kg/m³.

B. trong khoảng từ 790 kg/m³ đến 1 000 kg/m³.

C. 1 000 kg/m³.

D. trong khoảng từ 1 000 kg/m³ đến 1 100 kg/m³.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

- Đáp án đúng là B.

- Dựa vào bảng trên ta thấy, khối lượng riêng của vật rắn là trong khoảng từ 790 kg/m³ đến 1 000 kg/m³.

Bài 17.2 trang 48

Thả viên bi vào một cốc nước. Kết quả nào sau đây đúng?

A. Càng xuống sâu lực đẩy Archimesdes càng tăng, áp suất tác dụng lên viên bi càng giảm.

B. Càng xuống sâu lực đẩy Archimesdes càng giảm, áp suất tác dụng lên viên bi càng tăng.

C. Càng xuống sâu lực đẩy Archimesdes không đổi, áp suất tác dụng lên viên bi càng tăng.

D. Càng xuống sâu lực đẩy Archimesdes càng giảm, áp suất tác dụng lên viên bi càng giảm.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

- Đáp án đúng là C.

- C đúng vì khi đã bị nhấn chìm hoàn toàn thì vật có bị nhấn xuống sâu nữa thể tích của phần chất lỏng của vật bị chiếm chỗ luôn bằng thể tích vật nên lực đẩy Archimesdes không đổi, còn áp suất chất lỏng phụ thuộc vào độ sâu so với mặt thoáng của chất lỏng nên khi vật càng bị nhấn sâu thì áp suất chất lỏng càng lớn.

Bài 17.3 trang 49

Treo một vật nặng vào lực kế ở ngoài không khí thì lực kế chỉ giá trị P ₁ nhúng vật vào nước thì lực kế chỉ giá trị P ₂. Hãy chọn câu đúng.

A. P ₁ = P ₂.

B. P ₁ > P ₂.

C. P ₁ < P ₂.

D. P ₁. ≥ P ₂.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là B

Lực kế chỉ giá trị P ₁ bằng với trọng lượng của vật.

Nhúng vật vào nước thì lực kế chỉ giá trị P ₂ = P ₁ - F _A

Bài 17.4 trang 49

Một thỏi nhôm và một thỏi thép có thể tích bằng nhau cùng được nhúng chìm trong nước. Kết luận nào sau đây phù hợp nhất?

A. Thỏi nào nằm sâu hơn thì lực đẩy Archimedes tác dụng lên thỏi đó lớn hơn.

B. Thép có trọng lượng riêng lớn hơn nhôm nên nó chịu tác dụng lực đẩy Archimedes lớn hơn.

C. Chúng chịu tác dụng lực đẩy Archimedes như nhau vì cùng được nhúng trong nước.

D. Chúng chịu tác dụng lực đẩy Archimedes như nhau vì chúng chiếm thể tích trong nước như nhau.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

- Đáp án đúng là D.

- Một thỏi nhôm và một thỏi thép có thể tích bằng nhau cùng được nhúng chìm trong nước thì chúng chịu tác dụng lực đẩy Archimedes như nhau vì chúng chiếm thể tích trong nước như nhau.s

Bài 17.5 trang 49

Hai thỏi đổng có thể tích bằng nhau, một thỏi nhúng trong nước, một thỏi nhúng trong dầu. Thỏi nào chịu lực đẩy Archimedes lớn hơn?

A. Thỏi nhúng vào nước chịu tác dụng của lực đẩy Archimesdes nhỏ hơn vì trọng lượng riêng của nước lớn hơn trọng lượng riêng của dầu.

B. Thỏi nhúng vào nước chịu tác dụng của lực đẩy Archimesdes lớn hơn vì trọng lượng riêng của nước lớn hơn trọng lượng riêng của dầu.

C. Hai thỏi này chịu tác dụng của lực đẩy Archimesdes bằng nhau vì chúng có cùng thể tích.

D. Không đủ điều kiện để so sánh.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

- Đáp án đúng là B.

- Thỏi nhúng vào nước chịu tác dụng của lực đẩy Archimesdes lớn hơn vì trọng lượng riêng của nước lớn hơn trọng lượng riêng của dầu.

Bài 17.6 trang 49

Một chiếc bè có dạng hình hộp dài 4 m, rộng 2 m. Biết bè ngập sâu trong nước 0,5 m; trọng lượng riêng của nước 10 000 N/m³. Chiếc bè có trọng lượng là bao nhiêu?

A. 40 000 N.

B. 45 000 N.

C. 50 000 N .

D. Một giá trị khác.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Đáp án đúng là A

Thể tích chiếc bè là V = 4 . 2 . 0,5 = 4 m³

Trọng lượng của chiếc bè là P = d. V = 10 000 . 4 = 40 000 N

Bài 17.7 trang 50

Cho một bình đựng nước và có một cục nước đá nổi trên mặt nước.

a) Hỏi khi cục nước đá tan hết, mực nước thay đổi như thế nào?

b) Nếu thay nước trong bình trên thành nước muối thì khi cục nước đá tan hết, mực nước thay đổi như thế nào?

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

a) Mực nước không thay đổi.

b) Mực nước dâng lên.

Bài 17.8 trang 50

Xác định khối lượng riêng của một vật rắn có hình dạng bất kì không thấm nước với các dụng cụ sau: lực kế, bình nước (bình đủ chứa được vật rắn, bình không có vạch chia thể tích), sợi dây mảnh. Nước có khối lượng riêng là D _n.

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

Bước 1: Tính trọng lượng P: treo vật vào lực kế ngoài không khí để xác định trọng lượng P của nó.

Bước 2: Tính lực đẩy Archimedes và thể tích.

Nhúng vật chìm hoàn toàn vào trong nước và không chạm vào thành cốc, lực kế chỉ F.

Vì F = P - F _A nên F _A = P - F

Mặt khác: F _A = D _n.V nên V = F _A : D _n

Bước 3: Tính trọng lượng riêng và khối lượng riêng của vật bằng công thức

$\text{d\hspace{0.17em}=}\frac{\text{P}}{\text{V}}\text{=}\frac{\text{P}}{\frac{{\text{F}}_{\text{A}}}{{\text{d}}_{\text{n}}}}\text{=}\frac{{\text{P.d}}_{\text{n}}}{{\text{F}}_{\text{A}}}$ nên ${\text{D\hspace{0.17em}=\hspace{0.17em}D}}_{\text{n}}\frac{\text{P}}{{\text{F}}_{\text{A}}}{\text{\hspace{0.17em}=\hspace{0.17em}D}}_{\text{n}}\text{.}\frac{\text{P}}{{\text{P-F}}_A}$

Bài 17.9 trang 50

Treo khối sắt vào lực kế và từ từ nhúng vật ngập vào trong ống trụ chứa nước đặt trên một cái cân (Hình 17.1).

a) Trong quá trình nhúng vật vào nước, số chỉ lực kế và cân thay đổi như thế nào?

b) Khi khối sắt ngập hoàn toàn trong nước, dùng kéo cắt sợi dây treo, số chỉ lực kế và cân thay đổi như thế nào?

🌟 Lời giải chi tiết 🌟

a) Số chỉ lực kế giảm dần, số chỉ của cân tăng dần.

b) Số chỉ lực kế giảm về 0, số chỉ của cân tăng dần.