Lý thuyết Khối lượng riêng. Áp suất chất lỏng – Vật lí 10 Cánh diều

Đáp án: A

Giải thích:

Khối lượng riêng của một chất là khối lượng của một đơn vị thể tích chất đó. $\rho =\frac{m}{V}$

Đáp án: C

Giải thích:

Khối lượng riêng là một thuộc tính của các chất, có thể đo được qua phép đo khối lượng và thể tích. Vì vậy, cần sử dụng cân và bình chia độ.

Đổ nước vào bình chia độ, xác định thể tích của lượng nước đổ vào, sau đó thả quả cầu sắt vào (bi chìm hoàn toàn trong nước). Đo thể tích lượng nước dâng lên đó chính là thể tích của quả cầu sắt.

Dùng cân để đo khối lượng quả cầu sắt.

Sử dụng công thức $\rho =\frac{m}{V}$để tính.

Đáp án: D

Giải thích:

Cân thăng bằng khi khối lượng sắt bằng khối lượng nước.

Gọi V₂ là thể tích nước đặt vào

Ta có: $m={\rho }_1{V}_1={\rho }_2{V}_2$

$\Rightarrow V_2=\frac{{\rho }_1}{{\rho }_2}{V}_1=\frac{7800}{1000}.1=7,8d{m}^3=7,8\mathcal{l}$

Đáp án: A

Giải thích:

Công thức tính áp suất $p=\frac{F}{S}$. Trong đó:

F là độ lớn áp lực (N)

S là diện tích mặt bị ép (m²)

p là áp suất chất lỏng (Pa)

Đáp án: B

Giải thích:

Biểu thức tính khối lượng riêng của một chất: $\rho =\frac{m}{V}$

Với ρ là khối lượng riêng của vật (kg/m³)

m là khối lượng của vật (kg)

V là thể tích riêng của vật (m³)

Thể tích hình hộp chữ nhật: V = 2.3.1,5 = 9 m³

Khối lượng riêng của viên đá hoa cương: ρ = 2750 (kg/m³)

Khối lượng của khối đá hoa cương đó là: m = ρ.V = 2750. 9 = 24750 kg.

Đáp án: B

Giải thích:

Công thức tính áp suất $p=\frac{F}{S}$. Đơn vị kg/m³ là đơn vị của khối lượng riêng.

Đáp án: D

Giải thích:

Biểu thức xác định áp suất chất lỏng: p = ρgh

Do đó, áp suất mà chất lỏng tại một điểm trong lòng chất lỏng phụ thuộc vào độ sâu của điểm đó (so với mặt thoáng của chất lỏng).

Đáp án: A

Giải thích:

Gọi V là thể tích của vật. V_cn là phần thể tích vật bị chìm trong nước. V_cd là phần thể tích vật bị chìm trong dầu.

F_An là lực đẩy Archimedes khi vật ở trong nước. F_Ad là lực đẩy Archimedes khi vật ở trong dầu.

Khi thả vật vào trong chất lỏng, vật chịu tác dụng của 2 lực là trọng lực $\overrightarrow{P}$và lực đẩy Archimedes $\overrightarrow{F_A}$. Khi vật đứng cân bằng ta có: $\overrightarrow{P}=\overrightarrow{F_A}$

Khi thả vật vào nước: P = F_An $\iff$m.g = ρ_n.V_cn.g = ρ_n. $\frac{3}{5}$V.g

Khi thả vật vào dầu: P = F_Ad $\iff$m.g = ρ_d.V_cd.g

$\Rightarrow {\rho }_n.\frac{3}{5}V.g={\rho }_d.V_{cd}.g\Rightarrow 1000.\frac{3}{5}V=800.V_{cd}\Rightarrow V_{cd}=\frac{3}{4}V$

Vậy, khi thả vật vào dầu $\frac{3}{4}$thể tích vật bị chìm.

Đáp án: C

Giải thích:

Thể tích nước tràn ra ngoài đúng bằng thể tích của vật chiếm chỗ:

V = 0,5 lít = 0,5 dm³ = 5.10^-4 m³.

Khi thả vật vào trong chất lỏng, vật chịu tác dụng của 2 lực là trọng lực $\overrightarrow{P}$ và lực đẩy Archimedes $\overrightarrow{F_A}$. Hai lực này cùng phương, ngược chiều. Số chỉ của lực kế là độ lớn F của hợp lực giữa $\overrightarrow{P}$và $\overrightarrow{F_A}$

Lực đẩy Ác-si-mét: F_A = ρ_n.V.g = 1000.5.10^-4.10 = 5 N.

Trọng lượng của vật: P = F + F_A = 8,5 + 5 = 13,5 N.

Vậy khối lượng của vật là: $m=\frac{P}{10}=1,35kg$.

Khối lượng riêng của vật $\rho =\frac{m}{V}=\frac{1,35}{{5.10}^{-4}}=2700{\text{ kg/m}}^3$. Vậy đó là nhôm.

Đáp án: D

Giải thích:

Thể tích của vật: V = 20x 10x 5 = 1000 cm³ = 10^-3 m³

Trọng lượng của vật: P = m.g = ρ.V.g = 1840.10^-3.10 = 18,4 (N)

Mặt bàn nằm ngang nên áp lực đúng bằng trọng lượng của vật: F = P = 18,4 N

Diện tích mặt tiếp xúc lớn nhất giữa vật với mặt bàn:

S₁ = 20 cm x 10 cm = 200 cm² = 2.10^-2 m²

Áp suất nhỏ nhất tác dụng lên mặt bàn: $p_1=\frac{F}{S_1}=\frac{18,4}{{2.10}^{-2}}=920Pa$

Diện tích mặt tiếp xúc nhỏ nhất giữa vật với mặt bàn:

S₁ = 10 cm x 5 cm = 50 cm² = 5.10^-3 m²

Áp suất lớn nhất tác dụng lên mặt bàn: $p_2=\frac{F}{S_2}=\frac{18,4}{{5.10}^{-3}}=3680Pa$