Chuyên Đề Ôn Học Sinh Giỏi Vật Lí 8

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Hoàng Trọng Kỳ Anh
Ngày gửi: 21h:08' 23-03-2026
Dung lượng: 32.5 MB
Số lượt tải: 30
Nguồn:
Người gửi: Hoàng Trọng Kỳ Anh
Ngày gửi: 21h:08' 23-03-2026
Dung lượng: 32.5 MB
Số lượt tải: 30
Số lượt thích:
0 người
BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI
KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8
PHẦN VẬT LÍ
Biên soạn theo chương trình mới
Áp dụng cho các bộ sách SGK hiện hành
LỜI NÓI ĐẦU
Quý Thầy Cô cùng quý phụ huynh kính mến!
Chào các em học sinh thân mến!
Khoa học tự nhiên là một môn học mới được xây dựng trên nền tảng khoa học vật lí, hóa
học, sinh học và khoa học Trái Đất. Bởi vậy, đây chính là môn học có vai trò nền tảng trong
việc hình thành, phát triển thế giới quan khoa học ở cấp trung học cơ sở.
1
Nhằm giúp các em có thể đánh giá được năng lực, củng cố kiến thức đã đã được học. Nay
chúng tôi xin giới thiệu đến quý Thầy, cô cùng quý phụ huynh và các em quyển tài liệu “Tư
duy giải tự luận KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8 PHẦN VẬT LÍ”. Nội dung quyển này tập trung
vào phần Vật lí được biên soạn theo từng chương bám chương trình sách giáo khoa.
Về cấu trúc tài liệu:
❶ Hệ thống câu hỏi theo bài học
❷ Hướng dẫn giải chi tiết
Hy vọng, tài liệu sẽ giúp các phát phát triển năng lực tự học và đánh giá được năng lực khoa
học tự nhiên. Dù rất cố gắng, song trong quá trình biên soạn khó tránh khỏi những sai sót.
Chúng tôi mong nhận được sự quan tâm và những góp ý chân thành của quý độc giả để hoàn
thiện trong lần xuất bản tiếp theo.
Xin chân thành cảm ơn!
2
PHẦN 1:
CÂU HỎI TỰ LUẬN
CHỦ ĐỀ 1. KHỐI LƯỢNG RIÊNG, ÁP SUẤT VÀ MOMENT LỰC
BÀI 1. KHỐI LƯỢNG RIÊNG
Phần 1. LÍ THUYẾT CẦN NẮM
1. Khối lượng riêng, đơn vị khối lượng riêng
– Khối lượng riêng của một chất cho ta biết khối lượng của một đơn vị thể tích chất đó.
– Trong đó:
●
m là khối lượng
●
V là thể tích
– Đơn vị của khối lượng riêng: kg/m3 hoặc g/cm3 hay g/mL.
– Đổi đơn vị:
●
1 kg/m3 = 0,001 g/cm3
●
1 g/cm3 = 1 g/mL
2. Trọng lượng riêng
– Trọng lượng của một mét khối một chất gọi là trọng lượng riêng d của chất đó.
– Trong đó:
●
P là trọng lượng (N)
●
V là thể tích (m3)
– Đơn vị của trọng lượng riêng là N/m3.
– Mối quan hệ giữa trọng lượng riêng và khối lượng riêng: d = 10.D
3
Phần 2. CÂU HỎI TỰ LUẬN
1.1. Đổi các giá trị của khối lượng riêng dưới đây ra đơn vị g/cm 3.
a) 11 300 kg/m3.
b) 2 600 kg/m3.
c) 1 200 kg/m3.
d) 800 kg/m3.
1.2. Khối lượng của một khối nhôm hình chữ nhật có chiều dài 10 cm, chiều rộng 3 cm, chiều cao
5 cm là bao nhiêu?
1.3. Một loại chất lỏng có khối lượng riêng là 0,9 g/cm 3. Nếu một thùng chứa chất lỏng đó có thể
tích là 10 L, tính khối lượng của chất lỏng trong thùng.
1.4. Biết rằng khối lượng riêng của một chặt là 3,5 kg/m 3. Nếu thể tích của chất đó là 2 m 3, tính
khối lượng của chất đó.
1.5. Câu nói "chì nặng hơn sắt" phải được hiểu như thế nào?
1.6. Nếu thế dầu ăn vào nước thì dầu ăn nổi trên nước, bởi vì khối lượng riêng của dầu ăn nhỏ hơn
khối lượng riêng của nước. Vậy nếu thả sắt vào thuỷ ngân thì sắt có bị chìm trong thuỷ ngân
không? Tại sao?
1.7. Ghép nội dung của cột A với nội dung của cột B cho phù hợp.
Cột A
Cột B
1. Khúc gỗ nổi trên mặt nước vì khúc gỗ
a) được đo bằng bình chia độ.
2. Thể tích của chất lỏng
b) có khối lượng riêng nhỏ hơn khối lượng riêng
của nước.
3. Khối lượng của một vật
c) có đơn vị là kg/m3.
4. Khối lượng riêng của một chất
d) được đo bằng cân.
1.8. Chai dầu olive có thể tích V = 500 mL. Một học sinh khi cân cả dầu olive và chai thì thấy số
chỉ của cân có giá trị m = 600 g. Biết khối lượng riêng của dầu olive là D = 0,91 g/mL. Hỏi vỏ chai
có khối lượng bao nhiêu?
1.9.
a) Tính được khối lượng của vật khi biết khối lượng riêng và thể tích.
Ví dụ: tính khối lượng nước trong một bể hình hộp chữ nhật,….
4
b) Trong một số trường hợp, có thể tính được khối lượng của một vật qua kích thước của nó mà
không cần dùng cân. Ví dụ, có thể tính được khối lượng của nước trong bể bơi khi biết kích thước
của bể. Dựa trên cơ sở nào mà có thể làm được điều đó?
1.10. Hãy xác định khối lượng của một cái cột đá ở nhà thờ Phát Diệm – Ninh Bình có chiều cao
261 cm và tiết diện ngang là 625 cm 2. Biết khối lượng riêng của đá làm cột khoảng 2 600 kg/m3.
1.11. Hãy trình bày phương án xác định khối lượng riêng của một chiếc cốc thuỷ tinh hình trụ, với
các dụng cụ là bình chia độ bỏ lọt cốc thuỷ tinh, một bình chứa.
1.12.
a) Làm thế nào để xác định khối lượng nước chứa đầy trong một bồn đặt ở trên cao?
b) Nói khối lượng riêng của đồng là 8 900 kg/m3 có nghĩa là gì? Đổi khối lượng riêng này ra đơn vị
g/cm3.
1.13.
a) Cho biết 2 m3 sắt có khối lượng là 15 600 kg. Tính khối lượng riêng của sắt.
b) Trong đời sống, ta thường nói sắt nặng hơn nhôm. Nói như thế có đúng không? Làm thế nào để
Đáp án câu hỏi này?
1.14. Một khối gang hình hộp chữ nhật có chiều dài các cạnh tương ứng là 2 cm, 3 cm, 5 cm và có
khối lượng 210 g. Hãy tính khối lượng riêng của gang.
1.15.
a) So sánh khối lượng nước chứa trong một bình 20 L và trong một chai 0,5 L.
b) Một cái dầm sắt có thể tích là 60 dm 3, biết khối lượng riêng của sắt là 7,8 g/cm 3. Tính khối
lượng của dầm sắt này.
1.16.
a) Nêu một số đơn vị đo khối lượng riêng.
b) Tại cùng một nơi trên mặt đất, trọng lượng của vật tỉ lệ với khối lượng của nó. Số đo trọng
lượng P (tính ra Newton) gần bằng 10 lần số đo khối lượng m của nó (tính ra kilôgam).
Chứng minh rằng: Trọng lượng riêng của vật (kí hiệu là d): d = 10.D.
1.17. Một bể bơi có chiều dài 20 m, chiều rộng 8 m, độ sâu của nước là 1,5 m, tính khối lượng của
nước trong bể.
1.18. Tính khối lượng của một khối nhôm hình hộp chữ nhật, có chiều dài 10 cm, chiều rộng 3 cm,
chiều cao 5 cm.
1.19. Thảo luận, đề xuất cách xác định khối lượng riêng của một vật có hình dạng bất kì.
1.20. Một nhóm học sinh tiến hành xác định khối lượng riêng của các viên bi giống nhau. Một bạn
tiến hành thí nghiệm với một viên bi. Một bạn khác đề nghị đo tổng khối lượng và tổng thể tích của
10 viên bi. Cách làm nào cho kết quả chính xác hơn? Vì sao?
1.21. Đề xuất các phương án xác định khối lượng riêng của một chiếc chìa khóa.
1.22. Ước tính tổng khối lượng không khí ở trong lớp học của em khi đóng kín cửa.
5
1.23. Có nhiều trường hợp không thể dùng cân để xác định khối lượng của vật. Khi đó, nếu biết
khối lượng riêng của chất tạo nên vật, ta có thể xác định được khối lượng của vật. Ví dụ, các kim tự
tháp Ai Cập được dựng lên bằng những khối đá hoa cương hình lập phương. Nếu biết khối lượng
của một khối đá có chiều dài 10 cm là 2,75 kg, người ta tính được khối lượng của các khối đá dùng
để dựng lên các kim tự tháp. Người ta đã làm điều đó như thế nào?
1.24.
a) Để xác định khối lượng riêng của một chất tạo nên vật cần phải xác định được những đại lượng
nào?
b) Một khối gang hình hộp chữ nhật có chiều dài các cạnh tương ứng là 2 cm, 2 cm, 5 cm và có
khối lượng 140 g. Hãy tính khối lượng riêng của gang?
1.25. Bảng dưới đây liệt kê khối lượng riêng của 7 vật liệu.
STT
Vật liệu
Khối lượng riêng (g/cm3)
1
Nylon
1,2
2
Đá hoa cương
2,6
3
Gỗ tốt
0,8
4
Đồng
8,9
5
Chì
11,3
6
Vàng
19,3
7
Bạc
10,5
Dựa vào bảng số liệu trên, hãy:
a) Sắp xếp lại các vật liệu trên theo thứ tự khối lượng riêng từ nhỏ đến lớn.
b) Tính khối lượng 2 m3 (đặc) của đồng và chì.
1.26. Hãy tính khối lượng và trọng lượng của một chiếc dầm sắt có thể tích 40 dm 3.
1.27. Tính khối lượng của nước trong một bể hình hộp chữ nhật có khối lượng riêng của nước 1000
kg/m3, chiều cao 0,5 m và diện tích đáy 6 cm2.
1.27. Một cái bể bơi có chiều dài 20 m, chiều rộng 8 m, độ sâu của nước là 1,5 m. Tính khối lượng
của nước trong bể. Biết khối lượng riêng của nước 1000 kg/m 3.
1.29. Mỗi nhóm học sinh hãy hòa 50 g muối ăn vào 0,5 L nước rồi đo khối lượng riêng của nước
muối đó.
6
1.30. Một khối gang hình hộp chữ nhật có chiều dài các cạnh tương ứng là 2 cm, 3 cm, 5 cm và có
khối lượng 210 g. Khối lượng riêng của gang bằng bao nhiêu kg/m3.
1.31. Đổi các giá trị của khối lượng riêng dưới đây ra đơn vị kg/m 3.
a) 13,6 g/cm3.
b) 1,0 g/cm3.
c) 0,79 g/cm3.
d) 0,5 g/cm3.
1.32.
a) Một bể nước có kích thước bên trong là 80 cm x 20 cm x 25 cm. Cho biết khối lượng riêng của
nước là 1,0 g/cm3. Tính khối lượng nước trong bể khi bể chứa đầy nước.
b) Một đồng xu có khối lượng 0,9 g, được làm từ hợp kim có khối lượng riêng là 5,6 g/cm 3. Tính
thể tích của đồng xu.
1.33.. Trong quá trình điều tra, các thanh tra viên đã thu thập được một mẫu chất lỏng có thể tích 5
cm3. Khối lượng của mẫu chất lỏng đó sau khi cân là 4 g. Dựa vào bảng khối lượng riêng của một
số chất dưới đây, em hãy xác định tên của mẫu chất lỏng đó.
Chất
Khối lượng riêng (kg/m3)
Rượu
Dầu
Dầu mỏ
Nước tinh khiết
791
800
918
1 000
1.34. Một vỏ chai có khối lượng 100 g, có thể chứa được 500 cm 3 chất lỏng khi đầy. Chai chứa đầy
dầu ăn có khối lượng riêng 880 kg/m3.
a) Tính khối lượng của dầu chứa trong bình.
b) Tính khối lượng của cả chai khi chứa đầy dầu.
1.35. Một người thợ xây cần 25 tấn cát để trộn vữa. Mỗi bao cát chứa 0,5 m 3 cát. Biết khối lượng
riêng của cát là 2 500 kg/m3. Hỏi người này phải cần bao nhiêu bao cát như trên.
1.36. Hãy trình bày phương án xác định khối lượng riêng của một khối gỗ hình lập phương, với các
dụng cụ là một tờ giấy ô li (mỗi ô vuông có cạnh dài 1 mm); một lực kế có giới hạn đo phù hợp.
Biết giữa trọng lượng P (N) và khối lượng m (kg) của vật có mối liên hệ P = 10m.
1.37. Hãy trình bày phương án xác định khối lượng riêng của một quả cầu đồng chất, với các dụng
cụ là một tờ giấy ô li (mỗi ô vuông có cạnh dài 1 mm); một lực kế có giới hạn đo phù hợp; một
chiếc bút dạ.
1.38. Hãy trình bày phương án xác định khối lượng riêng của các viên bi thép nhỏ, với dụng cụ là
một cái cân điện tử và một bình chia độ.
1.39. Hãy thiết kế phương án xác định khối lượng của một chiếc cột đá lớn hình trụ trong ngôi nhà
thờ cổ. Biết khối lượng riêng của đá làm cột khoảng 2 600 kg/m 3.
7
1.40. Hãy thiết kế phương án và thực hiện đo khối lượng riêng của dầu ăn trong một chai dầu ăn
mới chưa sử dụng.
1.41. Một học sinh lập phương án xác định khối lượng riêng D của gạo như sau:
– Bước 1: Đong một ca gạo đầy ngang miệng ca, rồi dùng cân đo khối lượng m của gạo.
– Bước 2: Đổ đầy nước vào ca nước rồi dùng bình chia độ đo thể tích V của nước.
– Bước 3: Tính D bằng công thức:
Hỏi giá trị của D được tính như trên có chính xác không? Tại sao?
1.42. Để xác định khối lượng riêng của nước, người ta tiến hành thí nghiệm như Hình 1.
Hình 1
a) Nêu các bước tiến hành thí nghiệm.
b) Xác định khối lượng riêng của nước từ kết quả thí nghiệm ở hình.
1.43. Dầu chứa trong một bình có thể tích V = 0,330 lít.
Biết khối lượng riêng của dầu là D = 0,920 kg/L.
a) Xác định khối lượng của dầu chứa trong bình theo đơn vị gam.
b) Khi đổ dầu vào nước, dầu có nổi trong nước không? Vì sao?
1.44. Một bình chứa 50,0 mL chất lỏng chưa biết tên. Xác định tên chất lỏng chứa trong bình (Hình
2). Biết khối lượng riêng của một số chất lỏng như sau:
• Khối lượng riêng của nước: 1 000 kg/m3.
• Khối lượng riêng của ethanol: 789 kg/m3.
• Khối lượng riêng của glycerine: 1 260 kg/m3.
8
Hình 2
1.45.
a) Tính khối lượng riêng của một miếng gỗ có khối lượng 9,70 g, biết thể tích của nó là 10,0 cm 3.
b) So sánh khối lượng riêng của miếng gỗ với khối lượng riêng của dầu. Điều gì xảy ra khi thả
miếng gỗ vào trong dầu? Biết khối lượng riêng của dầu bằng 0,80 kg/L.
1.46. Dưới đây là phương án thí nghiệm xác định khối lượng riêng của một vật rắn không
thấm nước.
a) Nêu các bước tiến hành thí nghiệm ở hình.
b) Từ kết quả thí nghiệm ở Hình 3, xác định khối lượng riêng của vật rắn đó theo đơn vị g/mL.
Hình 3
1.47. Một cái nhẫn vàng tây có chứa 75% về khối lượng là vàng còn 25% khối lượng là đồng thì sẽ
có khối lượng riêng là bao nhiêu?
Biết khối lượng riêng của vàng và đồng lần lượt là D v = 19 300 kg/m3, Dđ = 8 900 kg/m3.
1.48. Trình bày phương án để đo khối lượng riêng của 10 viên phấn. Biết rằng viên phấn là vật rắn
thấm nước. Không được phép nghiên viên phần thành bột.
9
Hình 4
1.49. Một hộ gia đình xây nhà, người ta còn 7,5 m 3 cát. Biết rằng xe thì chỉ có thể chở tối đa 10 tấn.
Nếu chở đúng 7,5 m3 cát thì xe đó có vi phạm quy định về tải trọng (trọng lượng của hàng hoá tác
dụng lên xe) hay không? Cho khối lượng riêng của cát là 1 440 kg/m 3.
1.50.
a) Thảo luận, đề xuất các cách xác định khối lượng riêng của một lượng chất lỏng.
b) Cần lưu ý điều gì khi đọc giá trị thể tích chất lỏng trên cốc đong?
1.51. Một bạn muốn biết viên nước đã nổi hay chìm trong dầu (dầu có khối lượng riêng 0,800
g/mL) nên đã tiến hành thí nghiệm bằng cách thả viên nước đá vào trong 110 cm 3 dầu và thu được
kết quả như Hình 5.
Hình 5
a) Xác định khối lượng riêng của nước đá.
b) Xác định khối lượng riêng của nước.
c) Từ kết quả tính được, giải thích vì sao viên nước đá nổi trong nước nhưng lại chìm khi thả vào
dầu.
10
BÀI 2. ÁP SUẤT
Phần 1. LÍ THUYẾT CẦN NẮM
I. Áp lực là gì?
Áp lực là lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép.
11
Hình 1. Minh họa áp lực
II. Áp suất
1. Công thức tính áp suất
– Áp suất sinh ra khi có áp lực tác dụng lên một diện tích bề mặt.
– Áp suất được tính bằng độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép.
– Trong đó, F là độ lớn của áp lực tác dụng lên bề mặt bị ép có diện tích là S.
– Đơn vị của áp suất là N/m2, còn gọi là pascal, kí hiệu là Pa: 1 Pa = 1 N/m2
– Ngoài ra người ta còn dùng một số đơn vị khác của áp suất như:
●
Atmosphere (kí hiệu là atm): 1 atm = 1,013.106 Pa
●
Milimet thuỷ ngân (kí hiệu là mm Hg): 1 mmHg = 133,3 Pa
●
Bar: 1 Bar = 105 Pa.
– Để đo áp suất, người ta dùng áp kế.
Hình 2. Áp kế
2. Công dụng của việc làm tăng, giảm áp suất
– Dựa vào cách làm tăng, giảm áp suất người ta có thể chế tạo những dụng cụ, máy móc phục
vụ cho mục đích sử dụng.
– Ví dụ: các mũi đinh đều được vuốt nhọn, phần lưỡi dao thường được mài mỏng,...
12
Hình 3. Mũi đinh và lưỡi dao
– Để tăng áp suất tác dụng lên một mặt tiếp xúc, ta có thể:
●
Giữ nguyên áp lực, giảm diện tích mặt bị ép.
●
Giữ nguyên diện tích mặt bị ép, tăng áp lực.
●
Đồng thời tăng áp lực và giảm diện tích mặt bị ép.
– Như vậy: Ta có thể thay đổi áp suất tác dụng lên vật bằng cách thay đổi độ lớn của áp lực
hoặc diện tích bề mặt bị ép.
Phần 2. CÂU HỎI TỰ LUẬN
2.1. Một lực F = 50 N tác động lên một bề mặt có diện tích S = 0,1 m 2. Hãy tính giá trị áp suất p tác
động lên bề mặt đó.
2.2. Một lực F = 120 N tác động lên một bề mặt có diện tích S. Biết giá trị áp suất p tác động lên bề
mặt đó là 600 Pa. Hãy tính giá trị diện tích S của bề mặt.
2.3. Cho biết áp suất p = 500 N/m2 và diện tích bề mặt S = 0,2 m2. Hãy tính giá trị của lực F.
2.4. Ngón tay tác dụng lên mặt bàn với lực 5 N. Diện tích tiếp xúc giữa ngón tay và mặt bàn là 2
cm2. Áp suất mà ngón tay tác dụng lên mặt bàn đó là bao nhiêu Pa?
2.5. Một khối gỗ hình hộp chữ nhật kích thước 10 cm x 15 cm x 20 cm và có trọng lượng 24 N.
Tính áp suất khối gỗ tác dụng lên mặt sàn?
Hình 1
2.6. Một con voi có trọng lượng 80 000 N. Diện tích mỗi bàn chân của con voi là 0,1 m 2. Tính áp
suất của con voi này gây ra trên mặt đất trong các trường hợp:
a) Con voi đứng cả bốn chân trên mặt đất.
b) Con voi nhấc một chân lên khỏi mặt đất.
13
2.7. Một người vác trên vai một thùng hàng và đứng yên trên sàn nhà. Trọng lượng của người là
650 N, trọng lượng của thùng hàng là 150 N. Biết diện tích tiếp xúc với sàn nhà của mỗi bàn chân
là 200 cm2. Hãy tính áp lực và áp suất của người lên sàn nhà.
2.8. Trọng lượng cơ thể của một người là 600 N. Diện tích tiếp xúc của mỗi chiếc giày là 100 cm 2.
a) Nếu đứng bằng một chân thì áp suất chiếc giày tác dụng lên mặt sàn là bao nhiêu Pa?
b) Nếu đứng bằng hai chân thì áp suất mỗi chiếc giày tác dụng lên mặt sàn là bao nhiêu Pa?
2.9.
a) Tác dụng của áp lực lên mặt bị ép phụ thuộc vào yếu tố nào?
b) Nêu một số ví dụ về áp lực trong thực tế.
2.10. Hãy giải thích tại sao mũi đinh thì cần phải nhọn còn chân ghế thì lại không.
Hình 2
2.11. Từ công thức tính áp suất
, hãy đưa ra nguyên tắc để làm tăng, giảm áp suất.
2.12.
a) Nêu được biện pháp làm tăng, giảm áp suất bằng cách thay đổi áp lực hoặc diện tích mặt bị ép
trong những tình huống cụ thể.
b) Giải thích được vì sao ống hút cắm vào hộp sữa có một đầu nhọn.
2.13.
a) Vì sao những xe ô tô chở khối lượng lớn hàng hoá lại có nhiều bánh xe?
Hình 3. Xe chở hàng
b) Gió gây ra áp suất lên bất kì một bề mặt nào mà gió thổi vào.
14
Nếu gió gây ra một áp suất 2 000 Pa lên một cánh cửa có diện tích là 3,5 m 2 thì áp lực tác dụng lên
cánh cửa bằng bao nhiêu?
2.14. Một miếng gỗ có dạng hình hộp chữ nhật, trọng lượng 50 N, chiều dài 15 cm, chiều rộng 10
cm và chiều cao 8 cm. Tính áp suất lớn nhất và nhỏ nhất mà miếng gỗ tác động lên mặt đất khi đặt
nó nằm trên mặt đất.
2.15. Tại sao khi đóng cọc neo để dựng trại, cọc neo thường được vót nhọn?
2.16. Tại sao răng của các con vật ăn thịt (cọp, sư tử, gấu, cá sấu, ...) thường nhọn, còn răng của
các con vật chuyên ăn cỏ (trâu, bò, ...) thường không nhọn?
2.17. Tại sao sau khi đổ bê tông lên đường, người ta thường bắc ván để cho xe hạng nhẹ (xe đạp,
xe máy, ...) và người đi qua?
2.18.
a) Vì sao khi một người đứng trên tấm nệm thì bề mặt của nệm bị lún nhiều hơn so với khi nằm?
b) Khi láng sân xi măng, vữa trên sân chưa khô hẳn, nếu đi trực tiếp trên đó thì sẽ để lại các vết
chân lún sâu. Để tránh hỏng mặt sân, người ta thường đặt những tấm ván trên mặt sân để đi trên đó.
Vì sao người ta lại làm như vậy?
2.19.
a) Vì sao các mũi đinh đều được làm nhọn?
b) Vì sao phần lưỡi dao thường được mài mỏng? Vì sao khi thái thức ăn, nhiều khi ta cần tăng lực
tác dụng lên dao?
c) Vì sao khi làm phẳng nền nhà lát vữa xi măng, người thợ lại cần dùng giày đế phẳng và rộng?
2.20. Tìm ví dụ trong thực tế về những trường hợp cần tăng hoặc giảm áp suất và giải thích cách
làm tăng hay giảm áp suất trong những trường hợp đó.
2.21.
a) Hai xe có trọng lượng như nhau, một xe có diện tích mặt lốp lớn hơn xe kia. Hỏi xe nào đi qua
sa mạc dễ dàng hơn?
b) Voi, lạc đà, gấu Bắc cực có bàn chân rộng. Theo em, điều đó giúp ích gì cho chúng?
2.22. Đơn vị mmHg (milimét thủy ngân) thường được dùng trong y học để đo huyết áp. Một người
bình thường có huyết áp tối đa 120 mmHg, huyết áp tối thiểu là 80 mmHg. Hãy đổi các giá trị áp
suất trên sang đơn vị N/m2.
2.23. Một xe tăng có trọng lượng 350 000 N.
a) Tính áp suất của xe tăng lên mặt đường nằm ngang, biết rằng diện tích tiếp xúc của các bản xích
với mặt đường là 1,5 m2.
b) Hãy so sánh áp suất của xe tăng với áp suất của một ô tô có trọng lượng 25 000 N, diện tích các
bánh xe tiếp xúc với mặt đường nằm ngang là 250 cm2.
2.24. Một người làm vườn cần đóng một chiếc cọc xuống đất. Hãy đề xuất phương án để có thể
đóng được chiếc cọc xuống đất một cách dễ dàng. Giải thích.
15
2.25. Để xe ô tô có thể vượt qua vùng đất sụt lún người ta thường làm như thế nào? Mô tả cách làm
và giải thích.
2.26.
a) Nêu thêm những ví dụ trong thực tế về công dụng của việc làm tăng, giảm áp suất.
b) Hãy giải thích tại sao cá sấu có hàm răng rất nhọn.
2.27. Một xe contener có trọng lượng 26 000 N. Tính áp suất của xe lên mặt đường, biết diện tích
tiếp xúc với mặt đất là 130 dm2. Hãy so sánh áp suất đó với áp suất của một người nặng 45 kg có
diện tích tiếp xúc 2 bàn chân với mặt đất là 200 cm2.
2.28. Một người gây một áp suất 20 000 Pa lên mặt đất. Biết diện tích tiếp xúc của người đó với
mặt đất là 250 cm2 thì khối lượng của người đó là bao nhiêu?
2.29. Một xe bán tải 6 bánh có khối lượng 8 tấn, diện tích tiếp xúc của mỗi bánh xe với mặt đất
là 7,5 cm2. Tính áp suất của xe lên mặt đường khi xe đứng yên.
2.30. Một bao gạo nặng 55 kg được đặt trên một cái bàn 5 kg, có 4 chân. Diện tích tiếp xúc của mỗi
chân với mặt đất là 2 cm2.
a) Tính áp lực mà bao gạo và cái bàn tác dụng lên mặt đất?
b) Tính áp suất của các chân bàn đặt lên mặt đất.
2.31. Một cái bàn có 4 chân, diện tích tiếp xúc của mỗi chân bàn với mặt đất là 36 cm 2. Khi đặt bàn
trên mặt đất nằm ngang, áp suất do bàn tác dụng lên mặt đất là 8 400 Pa. Đặt lên mặt bàn một vật
có khối lượng m thì áp suất tác dụng lên mặt đất lúc đó là 20 000 Pa. Tính khối lượng của vật đã
đặt trên mặt bàn.
2.32. Một máy đánh ruộng với 2 bánh có khối lượng 1 tấn, để máy chạy được trên nền đất ruộng
thì áp suất máy tác dụng lên đất là 10000 Pa. Hỏi diện tích mỗi bánh của máy đánh phải tiếp xúc
với ruộng là bao nhiêu?
2.33. Một vật có trọng lượng 8,4 N, có dạng hình hộp chữ nhật, kích thước 3 cm x 4 cm x 5 cm.
Hãy tính áp lực và áp suất trong các trường hợp khi lần lượt đặt ba mặt của vật này lên mặt sàn
nằm ngang và nhận xét về các kết quả tính được.
2.34. Một chiếc ghế bốn chân có khối lượng 5,0 kg được đặt trên mặt sàn, trong đó diện tích tiếp
xúc của mỗi chân ghế là 3,0 cm2. Tính áp suất chiếc ghế tác dụng lên sàn trong trường hợp một
người có khối lượng 50 kg ngồi trên ghế.
2.35. Để xây một chiếc cầu, người ta làm năm trụ cầu hộp chữ nhật, có kích thước đáy là 3 m x 4
m. Nền đất ở đáy sông chịu được áp suất tối đa 300 000 N/m 2. Tính khối lượng tối đa của chiếc cầu
(kể cả trụ cầu) nếu áp suất của cầu lên nền đất chỉ được phép bằng 70 % áp suất tối đa nói trên.
2.36. Người ta muốn xây một bức tường gạch dài 10 m, rộng 0,24 m trên một cái móng dài 10 m,
rộng 0,6 m. Biết trọng lượng riêng trung bình của tường gạch là 20 000 N/m 3, áp suất mà móng có
thể chịu được là 40 000 N/m2. Tính chiều cao tối đa của bức tường mà móng có thể chịu được.
16
2.37. Một đoàn tàu dài 337,5 m có 15 toa, khối lượng mỗi toa là 24 000 kg. Phía dưới đường ray có
các thanh tà vẹt, diện tích tiếp xúc của mỗi thanh tà vẹt với mặt đường là 0,4 m 2, khoảng cách liên
tiếp giữa hai thanh tà vẹt là 75 cm. Tính áp suất trung bình của đoàn tàu lên mặt đất.
BÀI 3. ÁP SUẤT TRONG CHẤT LỎNG
Phần 1. LÍ THUYẾT CẦN NẮM
I. Áp suất chất lỏng
17
1. Chất lỏng gây ra áp suất lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong nó
Chất lỏng tác dụng áp suất lên thành bình, đáy bình và lên cả các vật nhúng trong nó.
Hình 1. Áp suất chất lỏng
2. Sự truyền áp suất chất lỏng
– Áp suất tác dụng vào chất lỏng được truyền nguyên vẹn theo mọi hướng.
– Áp suất p tại một điểm ở độ sâu h so với mặt thoáng chất lỏng được tính bằng:
trong đó: p là áp suất ở cột đáy chất lỏng;
d là trọng lượng riêng của chất lỏng;
h là chiều cao của cột chất lỏng.
– Trong lòng chất lỏng đứng yên, áp suất tại những điểm cùng độ sâu là như nhau.
Hình 2. Số chỉ của các áp kế khi: a) chưa có lực tác dụng lên pit-tông;
b) có lực tác dụng lên pit-tông
– Càng xuống sâu, áp suất chất lỏng càng tăng.
18
Hình 3. Áp suất chất lỏng tăng theo độ sâu
3. Tìm hiểu sự truyền áp suất của chất lỏng qua một số ví dụ trong thực tế
– Trong hệ thống phanh của ô tô, người ta dùng chất lỏng là dầu (còn gọi là dầu phanh) để
truyền áp suất. Khi đạp vào chân phanh, pit-tông sẽ nén chất lỏng, tạo nên áp suất truyền
nguyên vẹn đến hệ thống phanh của các bánh xe, đảm bảo an toàn cho xe.
Hình 3. Sơ đồ nguyên lí hoạt động của hệ thống phanh ô tô
– Máy thuỷ lực có cấu tạo gồm hai xilanh được nối thông với nhau, bên trong hai xilanh có
chứa đầy chất lỏng (thường là dầu).
+ Khi tác dụng một lực f lên pittông nhỏ có diện tích s, lực này gây ra áp suất
lên chất
lỏng. Áp suất này được chất lỏng truyền nguyên vẹn tới pit – tông lớn có diện tích S và gây nên
lực nâng F lên pittông này:
+ Suy ra diện tích S lớn hơn diện tích s bao nhiêu l
KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8
PHẦN VẬT LÍ
Biên soạn theo chương trình mới
Áp dụng cho các bộ sách SGK hiện hành
LỜI NÓI ĐẦU
Quý Thầy Cô cùng quý phụ huynh kính mến!
Chào các em học sinh thân mến!
Khoa học tự nhiên là một môn học mới được xây dựng trên nền tảng khoa học vật lí, hóa
học, sinh học và khoa học Trái Đất. Bởi vậy, đây chính là môn học có vai trò nền tảng trong
việc hình thành, phát triển thế giới quan khoa học ở cấp trung học cơ sở.
1
Nhằm giúp các em có thể đánh giá được năng lực, củng cố kiến thức đã đã được học. Nay
chúng tôi xin giới thiệu đến quý Thầy, cô cùng quý phụ huynh và các em quyển tài liệu “Tư
duy giải tự luận KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8 PHẦN VẬT LÍ”. Nội dung quyển này tập trung
vào phần Vật lí được biên soạn theo từng chương bám chương trình sách giáo khoa.
Về cấu trúc tài liệu:
❶ Hệ thống câu hỏi theo bài học
❷ Hướng dẫn giải chi tiết
Hy vọng, tài liệu sẽ giúp các phát phát triển năng lực tự học và đánh giá được năng lực khoa
học tự nhiên. Dù rất cố gắng, song trong quá trình biên soạn khó tránh khỏi những sai sót.
Chúng tôi mong nhận được sự quan tâm và những góp ý chân thành của quý độc giả để hoàn
thiện trong lần xuất bản tiếp theo.
Xin chân thành cảm ơn!
2
PHẦN 1:
CÂU HỎI TỰ LUẬN
CHỦ ĐỀ 1. KHỐI LƯỢNG RIÊNG, ÁP SUẤT VÀ MOMENT LỰC
BÀI 1. KHỐI LƯỢNG RIÊNG
Phần 1. LÍ THUYẾT CẦN NẮM
1. Khối lượng riêng, đơn vị khối lượng riêng
– Khối lượng riêng của một chất cho ta biết khối lượng của một đơn vị thể tích chất đó.
– Trong đó:
●
m là khối lượng
●
V là thể tích
– Đơn vị của khối lượng riêng: kg/m3 hoặc g/cm3 hay g/mL.
– Đổi đơn vị:
●
1 kg/m3 = 0,001 g/cm3
●
1 g/cm3 = 1 g/mL
2. Trọng lượng riêng
– Trọng lượng của một mét khối một chất gọi là trọng lượng riêng d của chất đó.
– Trong đó:
●
P là trọng lượng (N)
●
V là thể tích (m3)
– Đơn vị của trọng lượng riêng là N/m3.
– Mối quan hệ giữa trọng lượng riêng và khối lượng riêng: d = 10.D
3
Phần 2. CÂU HỎI TỰ LUẬN
1.1. Đổi các giá trị của khối lượng riêng dưới đây ra đơn vị g/cm 3.
a) 11 300 kg/m3.
b) 2 600 kg/m3.
c) 1 200 kg/m3.
d) 800 kg/m3.
1.2. Khối lượng của một khối nhôm hình chữ nhật có chiều dài 10 cm, chiều rộng 3 cm, chiều cao
5 cm là bao nhiêu?
1.3. Một loại chất lỏng có khối lượng riêng là 0,9 g/cm 3. Nếu một thùng chứa chất lỏng đó có thể
tích là 10 L, tính khối lượng của chất lỏng trong thùng.
1.4. Biết rằng khối lượng riêng của một chặt là 3,5 kg/m 3. Nếu thể tích của chất đó là 2 m 3, tính
khối lượng của chất đó.
1.5. Câu nói "chì nặng hơn sắt" phải được hiểu như thế nào?
1.6. Nếu thế dầu ăn vào nước thì dầu ăn nổi trên nước, bởi vì khối lượng riêng của dầu ăn nhỏ hơn
khối lượng riêng của nước. Vậy nếu thả sắt vào thuỷ ngân thì sắt có bị chìm trong thuỷ ngân
không? Tại sao?
1.7. Ghép nội dung của cột A với nội dung của cột B cho phù hợp.
Cột A
Cột B
1. Khúc gỗ nổi trên mặt nước vì khúc gỗ
a) được đo bằng bình chia độ.
2. Thể tích của chất lỏng
b) có khối lượng riêng nhỏ hơn khối lượng riêng
của nước.
3. Khối lượng của một vật
c) có đơn vị là kg/m3.
4. Khối lượng riêng của một chất
d) được đo bằng cân.
1.8. Chai dầu olive có thể tích V = 500 mL. Một học sinh khi cân cả dầu olive và chai thì thấy số
chỉ của cân có giá trị m = 600 g. Biết khối lượng riêng của dầu olive là D = 0,91 g/mL. Hỏi vỏ chai
có khối lượng bao nhiêu?
1.9.
a) Tính được khối lượng của vật khi biết khối lượng riêng và thể tích.
Ví dụ: tính khối lượng nước trong một bể hình hộp chữ nhật,….
4
b) Trong một số trường hợp, có thể tính được khối lượng của một vật qua kích thước của nó mà
không cần dùng cân. Ví dụ, có thể tính được khối lượng của nước trong bể bơi khi biết kích thước
của bể. Dựa trên cơ sở nào mà có thể làm được điều đó?
1.10. Hãy xác định khối lượng của một cái cột đá ở nhà thờ Phát Diệm – Ninh Bình có chiều cao
261 cm và tiết diện ngang là 625 cm 2. Biết khối lượng riêng của đá làm cột khoảng 2 600 kg/m3.
1.11. Hãy trình bày phương án xác định khối lượng riêng của một chiếc cốc thuỷ tinh hình trụ, với
các dụng cụ là bình chia độ bỏ lọt cốc thuỷ tinh, một bình chứa.
1.12.
a) Làm thế nào để xác định khối lượng nước chứa đầy trong một bồn đặt ở trên cao?
b) Nói khối lượng riêng của đồng là 8 900 kg/m3 có nghĩa là gì? Đổi khối lượng riêng này ra đơn vị
g/cm3.
1.13.
a) Cho biết 2 m3 sắt có khối lượng là 15 600 kg. Tính khối lượng riêng của sắt.
b) Trong đời sống, ta thường nói sắt nặng hơn nhôm. Nói như thế có đúng không? Làm thế nào để
Đáp án câu hỏi này?
1.14. Một khối gang hình hộp chữ nhật có chiều dài các cạnh tương ứng là 2 cm, 3 cm, 5 cm và có
khối lượng 210 g. Hãy tính khối lượng riêng của gang.
1.15.
a) So sánh khối lượng nước chứa trong một bình 20 L và trong một chai 0,5 L.
b) Một cái dầm sắt có thể tích là 60 dm 3, biết khối lượng riêng của sắt là 7,8 g/cm 3. Tính khối
lượng của dầm sắt này.
1.16.
a) Nêu một số đơn vị đo khối lượng riêng.
b) Tại cùng một nơi trên mặt đất, trọng lượng của vật tỉ lệ với khối lượng của nó. Số đo trọng
lượng P (tính ra Newton) gần bằng 10 lần số đo khối lượng m của nó (tính ra kilôgam).
Chứng minh rằng: Trọng lượng riêng của vật (kí hiệu là d): d = 10.D.
1.17. Một bể bơi có chiều dài 20 m, chiều rộng 8 m, độ sâu của nước là 1,5 m, tính khối lượng của
nước trong bể.
1.18. Tính khối lượng của một khối nhôm hình hộp chữ nhật, có chiều dài 10 cm, chiều rộng 3 cm,
chiều cao 5 cm.
1.19. Thảo luận, đề xuất cách xác định khối lượng riêng của một vật có hình dạng bất kì.
1.20. Một nhóm học sinh tiến hành xác định khối lượng riêng của các viên bi giống nhau. Một bạn
tiến hành thí nghiệm với một viên bi. Một bạn khác đề nghị đo tổng khối lượng và tổng thể tích của
10 viên bi. Cách làm nào cho kết quả chính xác hơn? Vì sao?
1.21. Đề xuất các phương án xác định khối lượng riêng của một chiếc chìa khóa.
1.22. Ước tính tổng khối lượng không khí ở trong lớp học của em khi đóng kín cửa.
5
1.23. Có nhiều trường hợp không thể dùng cân để xác định khối lượng của vật. Khi đó, nếu biết
khối lượng riêng của chất tạo nên vật, ta có thể xác định được khối lượng của vật. Ví dụ, các kim tự
tháp Ai Cập được dựng lên bằng những khối đá hoa cương hình lập phương. Nếu biết khối lượng
của một khối đá có chiều dài 10 cm là 2,75 kg, người ta tính được khối lượng của các khối đá dùng
để dựng lên các kim tự tháp. Người ta đã làm điều đó như thế nào?
1.24.
a) Để xác định khối lượng riêng của một chất tạo nên vật cần phải xác định được những đại lượng
nào?
b) Một khối gang hình hộp chữ nhật có chiều dài các cạnh tương ứng là 2 cm, 2 cm, 5 cm và có
khối lượng 140 g. Hãy tính khối lượng riêng của gang?
1.25. Bảng dưới đây liệt kê khối lượng riêng của 7 vật liệu.
STT
Vật liệu
Khối lượng riêng (g/cm3)
1
Nylon
1,2
2
Đá hoa cương
2,6
3
Gỗ tốt
0,8
4
Đồng
8,9
5
Chì
11,3
6
Vàng
19,3
7
Bạc
10,5
Dựa vào bảng số liệu trên, hãy:
a) Sắp xếp lại các vật liệu trên theo thứ tự khối lượng riêng từ nhỏ đến lớn.
b) Tính khối lượng 2 m3 (đặc) của đồng và chì.
1.26. Hãy tính khối lượng và trọng lượng của một chiếc dầm sắt có thể tích 40 dm 3.
1.27. Tính khối lượng của nước trong một bể hình hộp chữ nhật có khối lượng riêng của nước 1000
kg/m3, chiều cao 0,5 m và diện tích đáy 6 cm2.
1.27. Một cái bể bơi có chiều dài 20 m, chiều rộng 8 m, độ sâu của nước là 1,5 m. Tính khối lượng
của nước trong bể. Biết khối lượng riêng của nước 1000 kg/m 3.
1.29. Mỗi nhóm học sinh hãy hòa 50 g muối ăn vào 0,5 L nước rồi đo khối lượng riêng của nước
muối đó.
6
1.30. Một khối gang hình hộp chữ nhật có chiều dài các cạnh tương ứng là 2 cm, 3 cm, 5 cm và có
khối lượng 210 g. Khối lượng riêng của gang bằng bao nhiêu kg/m3.
1.31. Đổi các giá trị của khối lượng riêng dưới đây ra đơn vị kg/m 3.
a) 13,6 g/cm3.
b) 1,0 g/cm3.
c) 0,79 g/cm3.
d) 0,5 g/cm3.
1.32.
a) Một bể nước có kích thước bên trong là 80 cm x 20 cm x 25 cm. Cho biết khối lượng riêng của
nước là 1,0 g/cm3. Tính khối lượng nước trong bể khi bể chứa đầy nước.
b) Một đồng xu có khối lượng 0,9 g, được làm từ hợp kim có khối lượng riêng là 5,6 g/cm 3. Tính
thể tích của đồng xu.
1.33.. Trong quá trình điều tra, các thanh tra viên đã thu thập được một mẫu chất lỏng có thể tích 5
cm3. Khối lượng của mẫu chất lỏng đó sau khi cân là 4 g. Dựa vào bảng khối lượng riêng của một
số chất dưới đây, em hãy xác định tên của mẫu chất lỏng đó.
Chất
Khối lượng riêng (kg/m3)
Rượu
Dầu
Dầu mỏ
Nước tinh khiết
791
800
918
1 000
1.34. Một vỏ chai có khối lượng 100 g, có thể chứa được 500 cm 3 chất lỏng khi đầy. Chai chứa đầy
dầu ăn có khối lượng riêng 880 kg/m3.
a) Tính khối lượng của dầu chứa trong bình.
b) Tính khối lượng của cả chai khi chứa đầy dầu.
1.35. Một người thợ xây cần 25 tấn cát để trộn vữa. Mỗi bao cát chứa 0,5 m 3 cát. Biết khối lượng
riêng của cát là 2 500 kg/m3. Hỏi người này phải cần bao nhiêu bao cát như trên.
1.36. Hãy trình bày phương án xác định khối lượng riêng của một khối gỗ hình lập phương, với các
dụng cụ là một tờ giấy ô li (mỗi ô vuông có cạnh dài 1 mm); một lực kế có giới hạn đo phù hợp.
Biết giữa trọng lượng P (N) và khối lượng m (kg) của vật có mối liên hệ P = 10m.
1.37. Hãy trình bày phương án xác định khối lượng riêng của một quả cầu đồng chất, với các dụng
cụ là một tờ giấy ô li (mỗi ô vuông có cạnh dài 1 mm); một lực kế có giới hạn đo phù hợp; một
chiếc bút dạ.
1.38. Hãy trình bày phương án xác định khối lượng riêng của các viên bi thép nhỏ, với dụng cụ là
một cái cân điện tử và một bình chia độ.
1.39. Hãy thiết kế phương án xác định khối lượng của một chiếc cột đá lớn hình trụ trong ngôi nhà
thờ cổ. Biết khối lượng riêng của đá làm cột khoảng 2 600 kg/m 3.
7
1.40. Hãy thiết kế phương án và thực hiện đo khối lượng riêng của dầu ăn trong một chai dầu ăn
mới chưa sử dụng.
1.41. Một học sinh lập phương án xác định khối lượng riêng D của gạo như sau:
– Bước 1: Đong một ca gạo đầy ngang miệng ca, rồi dùng cân đo khối lượng m của gạo.
– Bước 2: Đổ đầy nước vào ca nước rồi dùng bình chia độ đo thể tích V của nước.
– Bước 3: Tính D bằng công thức:
Hỏi giá trị của D được tính như trên có chính xác không? Tại sao?
1.42. Để xác định khối lượng riêng của nước, người ta tiến hành thí nghiệm như Hình 1.
Hình 1
a) Nêu các bước tiến hành thí nghiệm.
b) Xác định khối lượng riêng của nước từ kết quả thí nghiệm ở hình.
1.43. Dầu chứa trong một bình có thể tích V = 0,330 lít.
Biết khối lượng riêng của dầu là D = 0,920 kg/L.
a) Xác định khối lượng của dầu chứa trong bình theo đơn vị gam.
b) Khi đổ dầu vào nước, dầu có nổi trong nước không? Vì sao?
1.44. Một bình chứa 50,0 mL chất lỏng chưa biết tên. Xác định tên chất lỏng chứa trong bình (Hình
2). Biết khối lượng riêng của một số chất lỏng như sau:
• Khối lượng riêng của nước: 1 000 kg/m3.
• Khối lượng riêng của ethanol: 789 kg/m3.
• Khối lượng riêng của glycerine: 1 260 kg/m3.
8
Hình 2
1.45.
a) Tính khối lượng riêng của một miếng gỗ có khối lượng 9,70 g, biết thể tích của nó là 10,0 cm 3.
b) So sánh khối lượng riêng của miếng gỗ với khối lượng riêng của dầu. Điều gì xảy ra khi thả
miếng gỗ vào trong dầu? Biết khối lượng riêng của dầu bằng 0,80 kg/L.
1.46. Dưới đây là phương án thí nghiệm xác định khối lượng riêng của một vật rắn không
thấm nước.
a) Nêu các bước tiến hành thí nghiệm ở hình.
b) Từ kết quả thí nghiệm ở Hình 3, xác định khối lượng riêng của vật rắn đó theo đơn vị g/mL.
Hình 3
1.47. Một cái nhẫn vàng tây có chứa 75% về khối lượng là vàng còn 25% khối lượng là đồng thì sẽ
có khối lượng riêng là bao nhiêu?
Biết khối lượng riêng của vàng và đồng lần lượt là D v = 19 300 kg/m3, Dđ = 8 900 kg/m3.
1.48. Trình bày phương án để đo khối lượng riêng của 10 viên phấn. Biết rằng viên phấn là vật rắn
thấm nước. Không được phép nghiên viên phần thành bột.
9
Hình 4
1.49. Một hộ gia đình xây nhà, người ta còn 7,5 m 3 cát. Biết rằng xe thì chỉ có thể chở tối đa 10 tấn.
Nếu chở đúng 7,5 m3 cát thì xe đó có vi phạm quy định về tải trọng (trọng lượng của hàng hoá tác
dụng lên xe) hay không? Cho khối lượng riêng của cát là 1 440 kg/m 3.
1.50.
a) Thảo luận, đề xuất các cách xác định khối lượng riêng của một lượng chất lỏng.
b) Cần lưu ý điều gì khi đọc giá trị thể tích chất lỏng trên cốc đong?
1.51. Một bạn muốn biết viên nước đã nổi hay chìm trong dầu (dầu có khối lượng riêng 0,800
g/mL) nên đã tiến hành thí nghiệm bằng cách thả viên nước đá vào trong 110 cm 3 dầu và thu được
kết quả như Hình 5.
Hình 5
a) Xác định khối lượng riêng của nước đá.
b) Xác định khối lượng riêng của nước.
c) Từ kết quả tính được, giải thích vì sao viên nước đá nổi trong nước nhưng lại chìm khi thả vào
dầu.
10
BÀI 2. ÁP SUẤT
Phần 1. LÍ THUYẾT CẦN NẮM
I. Áp lực là gì?
Áp lực là lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép.
11
Hình 1. Minh họa áp lực
II. Áp suất
1. Công thức tính áp suất
– Áp suất sinh ra khi có áp lực tác dụng lên một diện tích bề mặt.
– Áp suất được tính bằng độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép.
– Trong đó, F là độ lớn của áp lực tác dụng lên bề mặt bị ép có diện tích là S.
– Đơn vị của áp suất là N/m2, còn gọi là pascal, kí hiệu là Pa: 1 Pa = 1 N/m2
– Ngoài ra người ta còn dùng một số đơn vị khác của áp suất như:
●
Atmosphere (kí hiệu là atm): 1 atm = 1,013.106 Pa
●
Milimet thuỷ ngân (kí hiệu là mm Hg): 1 mmHg = 133,3 Pa
●
Bar: 1 Bar = 105 Pa.
– Để đo áp suất, người ta dùng áp kế.
Hình 2. Áp kế
2. Công dụng của việc làm tăng, giảm áp suất
– Dựa vào cách làm tăng, giảm áp suất người ta có thể chế tạo những dụng cụ, máy móc phục
vụ cho mục đích sử dụng.
– Ví dụ: các mũi đinh đều được vuốt nhọn, phần lưỡi dao thường được mài mỏng,...
12
Hình 3. Mũi đinh và lưỡi dao
– Để tăng áp suất tác dụng lên một mặt tiếp xúc, ta có thể:
●
Giữ nguyên áp lực, giảm diện tích mặt bị ép.
●
Giữ nguyên diện tích mặt bị ép, tăng áp lực.
●
Đồng thời tăng áp lực và giảm diện tích mặt bị ép.
– Như vậy: Ta có thể thay đổi áp suất tác dụng lên vật bằng cách thay đổi độ lớn của áp lực
hoặc diện tích bề mặt bị ép.
Phần 2. CÂU HỎI TỰ LUẬN
2.1. Một lực F = 50 N tác động lên một bề mặt có diện tích S = 0,1 m 2. Hãy tính giá trị áp suất p tác
động lên bề mặt đó.
2.2. Một lực F = 120 N tác động lên một bề mặt có diện tích S. Biết giá trị áp suất p tác động lên bề
mặt đó là 600 Pa. Hãy tính giá trị diện tích S của bề mặt.
2.3. Cho biết áp suất p = 500 N/m2 và diện tích bề mặt S = 0,2 m2. Hãy tính giá trị của lực F.
2.4. Ngón tay tác dụng lên mặt bàn với lực 5 N. Diện tích tiếp xúc giữa ngón tay và mặt bàn là 2
cm2. Áp suất mà ngón tay tác dụng lên mặt bàn đó là bao nhiêu Pa?
2.5. Một khối gỗ hình hộp chữ nhật kích thước 10 cm x 15 cm x 20 cm và có trọng lượng 24 N.
Tính áp suất khối gỗ tác dụng lên mặt sàn?
Hình 1
2.6. Một con voi có trọng lượng 80 000 N. Diện tích mỗi bàn chân của con voi là 0,1 m 2. Tính áp
suất của con voi này gây ra trên mặt đất trong các trường hợp:
a) Con voi đứng cả bốn chân trên mặt đất.
b) Con voi nhấc một chân lên khỏi mặt đất.
13
2.7. Một người vác trên vai một thùng hàng và đứng yên trên sàn nhà. Trọng lượng của người là
650 N, trọng lượng của thùng hàng là 150 N. Biết diện tích tiếp xúc với sàn nhà của mỗi bàn chân
là 200 cm2. Hãy tính áp lực và áp suất của người lên sàn nhà.
2.8. Trọng lượng cơ thể của một người là 600 N. Diện tích tiếp xúc của mỗi chiếc giày là 100 cm 2.
a) Nếu đứng bằng một chân thì áp suất chiếc giày tác dụng lên mặt sàn là bao nhiêu Pa?
b) Nếu đứng bằng hai chân thì áp suất mỗi chiếc giày tác dụng lên mặt sàn là bao nhiêu Pa?
2.9.
a) Tác dụng của áp lực lên mặt bị ép phụ thuộc vào yếu tố nào?
b) Nêu một số ví dụ về áp lực trong thực tế.
2.10. Hãy giải thích tại sao mũi đinh thì cần phải nhọn còn chân ghế thì lại không.
Hình 2
2.11. Từ công thức tính áp suất
, hãy đưa ra nguyên tắc để làm tăng, giảm áp suất.
2.12.
a) Nêu được biện pháp làm tăng, giảm áp suất bằng cách thay đổi áp lực hoặc diện tích mặt bị ép
trong những tình huống cụ thể.
b) Giải thích được vì sao ống hút cắm vào hộp sữa có một đầu nhọn.
2.13.
a) Vì sao những xe ô tô chở khối lượng lớn hàng hoá lại có nhiều bánh xe?
Hình 3. Xe chở hàng
b) Gió gây ra áp suất lên bất kì một bề mặt nào mà gió thổi vào.
14
Nếu gió gây ra một áp suất 2 000 Pa lên một cánh cửa có diện tích là 3,5 m 2 thì áp lực tác dụng lên
cánh cửa bằng bao nhiêu?
2.14. Một miếng gỗ có dạng hình hộp chữ nhật, trọng lượng 50 N, chiều dài 15 cm, chiều rộng 10
cm và chiều cao 8 cm. Tính áp suất lớn nhất và nhỏ nhất mà miếng gỗ tác động lên mặt đất khi đặt
nó nằm trên mặt đất.
2.15. Tại sao khi đóng cọc neo để dựng trại, cọc neo thường được vót nhọn?
2.16. Tại sao răng của các con vật ăn thịt (cọp, sư tử, gấu, cá sấu, ...) thường nhọn, còn răng của
các con vật chuyên ăn cỏ (trâu, bò, ...) thường không nhọn?
2.17. Tại sao sau khi đổ bê tông lên đường, người ta thường bắc ván để cho xe hạng nhẹ (xe đạp,
xe máy, ...) và người đi qua?
2.18.
a) Vì sao khi một người đứng trên tấm nệm thì bề mặt của nệm bị lún nhiều hơn so với khi nằm?
b) Khi láng sân xi măng, vữa trên sân chưa khô hẳn, nếu đi trực tiếp trên đó thì sẽ để lại các vết
chân lún sâu. Để tránh hỏng mặt sân, người ta thường đặt những tấm ván trên mặt sân để đi trên đó.
Vì sao người ta lại làm như vậy?
2.19.
a) Vì sao các mũi đinh đều được làm nhọn?
b) Vì sao phần lưỡi dao thường được mài mỏng? Vì sao khi thái thức ăn, nhiều khi ta cần tăng lực
tác dụng lên dao?
c) Vì sao khi làm phẳng nền nhà lát vữa xi măng, người thợ lại cần dùng giày đế phẳng và rộng?
2.20. Tìm ví dụ trong thực tế về những trường hợp cần tăng hoặc giảm áp suất và giải thích cách
làm tăng hay giảm áp suất trong những trường hợp đó.
2.21.
a) Hai xe có trọng lượng như nhau, một xe có diện tích mặt lốp lớn hơn xe kia. Hỏi xe nào đi qua
sa mạc dễ dàng hơn?
b) Voi, lạc đà, gấu Bắc cực có bàn chân rộng. Theo em, điều đó giúp ích gì cho chúng?
2.22. Đơn vị mmHg (milimét thủy ngân) thường được dùng trong y học để đo huyết áp. Một người
bình thường có huyết áp tối đa 120 mmHg, huyết áp tối thiểu là 80 mmHg. Hãy đổi các giá trị áp
suất trên sang đơn vị N/m2.
2.23. Một xe tăng có trọng lượng 350 000 N.
a) Tính áp suất của xe tăng lên mặt đường nằm ngang, biết rằng diện tích tiếp xúc của các bản xích
với mặt đường là 1,5 m2.
b) Hãy so sánh áp suất của xe tăng với áp suất của một ô tô có trọng lượng 25 000 N, diện tích các
bánh xe tiếp xúc với mặt đường nằm ngang là 250 cm2.
2.24. Một người làm vườn cần đóng một chiếc cọc xuống đất. Hãy đề xuất phương án để có thể
đóng được chiếc cọc xuống đất một cách dễ dàng. Giải thích.
15
2.25. Để xe ô tô có thể vượt qua vùng đất sụt lún người ta thường làm như thế nào? Mô tả cách làm
và giải thích.
2.26.
a) Nêu thêm những ví dụ trong thực tế về công dụng của việc làm tăng, giảm áp suất.
b) Hãy giải thích tại sao cá sấu có hàm răng rất nhọn.
2.27. Một xe contener có trọng lượng 26 000 N. Tính áp suất của xe lên mặt đường, biết diện tích
tiếp xúc với mặt đất là 130 dm2. Hãy so sánh áp suất đó với áp suất của một người nặng 45 kg có
diện tích tiếp xúc 2 bàn chân với mặt đất là 200 cm2.
2.28. Một người gây một áp suất 20 000 Pa lên mặt đất. Biết diện tích tiếp xúc của người đó với
mặt đất là 250 cm2 thì khối lượng của người đó là bao nhiêu?
2.29. Một xe bán tải 6 bánh có khối lượng 8 tấn, diện tích tiếp xúc của mỗi bánh xe với mặt đất
là 7,5 cm2. Tính áp suất của xe lên mặt đường khi xe đứng yên.
2.30. Một bao gạo nặng 55 kg được đặt trên một cái bàn 5 kg, có 4 chân. Diện tích tiếp xúc của mỗi
chân với mặt đất là 2 cm2.
a) Tính áp lực mà bao gạo và cái bàn tác dụng lên mặt đất?
b) Tính áp suất của các chân bàn đặt lên mặt đất.
2.31. Một cái bàn có 4 chân, diện tích tiếp xúc của mỗi chân bàn với mặt đất là 36 cm 2. Khi đặt bàn
trên mặt đất nằm ngang, áp suất do bàn tác dụng lên mặt đất là 8 400 Pa. Đặt lên mặt bàn một vật
có khối lượng m thì áp suất tác dụng lên mặt đất lúc đó là 20 000 Pa. Tính khối lượng của vật đã
đặt trên mặt bàn.
2.32. Một máy đánh ruộng với 2 bánh có khối lượng 1 tấn, để máy chạy được trên nền đất ruộng
thì áp suất máy tác dụng lên đất là 10000 Pa. Hỏi diện tích mỗi bánh của máy đánh phải tiếp xúc
với ruộng là bao nhiêu?
2.33. Một vật có trọng lượng 8,4 N, có dạng hình hộp chữ nhật, kích thước 3 cm x 4 cm x 5 cm.
Hãy tính áp lực và áp suất trong các trường hợp khi lần lượt đặt ba mặt của vật này lên mặt sàn
nằm ngang và nhận xét về các kết quả tính được.
2.34. Một chiếc ghế bốn chân có khối lượng 5,0 kg được đặt trên mặt sàn, trong đó diện tích tiếp
xúc của mỗi chân ghế là 3,0 cm2. Tính áp suất chiếc ghế tác dụng lên sàn trong trường hợp một
người có khối lượng 50 kg ngồi trên ghế.
2.35. Để xây một chiếc cầu, người ta làm năm trụ cầu hộp chữ nhật, có kích thước đáy là 3 m x 4
m. Nền đất ở đáy sông chịu được áp suất tối đa 300 000 N/m 2. Tính khối lượng tối đa của chiếc cầu
(kể cả trụ cầu) nếu áp suất của cầu lên nền đất chỉ được phép bằng 70 % áp suất tối đa nói trên.
2.36. Người ta muốn xây một bức tường gạch dài 10 m, rộng 0,24 m trên một cái móng dài 10 m,
rộng 0,6 m. Biết trọng lượng riêng trung bình của tường gạch là 20 000 N/m 3, áp suất mà móng có
thể chịu được là 40 000 N/m2. Tính chiều cao tối đa của bức tường mà móng có thể chịu được.
16
2.37. Một đoàn tàu dài 337,5 m có 15 toa, khối lượng mỗi toa là 24 000 kg. Phía dưới đường ray có
các thanh tà vẹt, diện tích tiếp xúc của mỗi thanh tà vẹt với mặt đường là 0,4 m 2, khoảng cách liên
tiếp giữa hai thanh tà vẹt là 75 cm. Tính áp suất trung bình của đoàn tàu lên mặt đất.
BÀI 3. ÁP SUẤT TRONG CHẤT LỎNG
Phần 1. LÍ THUYẾT CẦN NẮM
I. Áp suất chất lỏng
17
1. Chất lỏng gây ra áp suất lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong nó
Chất lỏng tác dụng áp suất lên thành bình, đáy bình và lên cả các vật nhúng trong nó.
Hình 1. Áp suất chất lỏng
2. Sự truyền áp suất chất lỏng
– Áp suất tác dụng vào chất lỏng được truyền nguyên vẹn theo mọi hướng.
– Áp suất p tại một điểm ở độ sâu h so với mặt thoáng chất lỏng được tính bằng:
trong đó: p là áp suất ở cột đáy chất lỏng;
d là trọng lượng riêng của chất lỏng;
h là chiều cao của cột chất lỏng.
– Trong lòng chất lỏng đứng yên, áp suất tại những điểm cùng độ sâu là như nhau.
Hình 2. Số chỉ của các áp kế khi: a) chưa có lực tác dụng lên pit-tông;
b) có lực tác dụng lên pit-tông
– Càng xuống sâu, áp suất chất lỏng càng tăng.
18
Hình 3. Áp suất chất lỏng tăng theo độ sâu
3. Tìm hiểu sự truyền áp suất của chất lỏng qua một số ví dụ trong thực tế
– Trong hệ thống phanh của ô tô, người ta dùng chất lỏng là dầu (còn gọi là dầu phanh) để
truyền áp suất. Khi đạp vào chân phanh, pit-tông sẽ nén chất lỏng, tạo nên áp suất truyền
nguyên vẹn đến hệ thống phanh của các bánh xe, đảm bảo an toàn cho xe.
Hình 3. Sơ đồ nguyên lí hoạt động của hệ thống phanh ô tô
– Máy thuỷ lực có cấu tạo gồm hai xilanh được nối thông với nhau, bên trong hai xilanh có
chứa đầy chất lỏng (thường là dầu).
+ Khi tác dụng một lực f lên pittông nhỏ có diện tích s, lực này gây ra áp suất
lên chất
lỏng. Áp suất này được chất lỏng truyền nguyên vẹn tới pit – tông lớn có diện tích S và gây nên
lực nâng F lên pittông này:
+ Suy ra diện tích S lớn hơn diện tích s bao nhiêu l
 









Các ý kiến mới nhất