BÀI TẬP NÂNG CAO VẬT LÍ 8

BÀI TẬP NÂNG CAO VẬT LÍ 8
Câu 4:
Một mẩu hợp kim thiếc – Chì có khối lượng m = 664g, khối lượng riêng
D = 8,3g/cm3. Hãy xác định khối lượng của thiếc và chì trong hợp kim. Biết khối lượng
riêng của thiếc là D1 = 7300kg/m3, của chì là D2 = 11300kg/m3 và coi rằng thể tích của hợp
kim bằng tổng thể tích các kim loại thành phần.
Câu 5:
Một thanh mảnh, đồng chất, phân bố đều
khối lượng có thể quay quanh trục O ở phía
O
trên. Phần dưới của thanh nhúng trong nước,
khi cân bằng thanh nằm nghiêng như hình
vẽ, một nửa chiều dài nằm trong nước. Hãy
xác định khối lượng riêng của chất làm
thanh đó.
Câu 6:
Một hình trụ được làm bằng gang, đáy tương đối
rộng nổi trong bình chứa thuỷ ngân. ở phía trên
NƯỚC
C
M
người ta đổ nước. Vị trí của hình trụ được biểu diễn
như hình vẽ. Cho trọng lượng riêng của nước và
K
E
thuỷ ngân lần lượt là d1 và d2. Diện tích đáy hình trụ
B
A
là S. Hãy xác định lực đẩy tác dụng lên hình trụ
TH. NGÂN

* Câu 4:
Ta có D1 = 7300kg/m3 = 7,3g/cm3 ; D2 = 11300kg/m3 = 11,3g/cm3
Gọi m1 và V1 là khối lượng và thể tích của thiếc trong hợp kim
Gọi m2 và V2 là khối lượng và thể tích của chì trong hợp kim
Ta có m = m1 + m2  664 = m1 + m2
(1)
m

m

m

664

m

m

1
2
1
2
V = V1 + V2  D  D  D  8,3  7,3  11,3
1
2

Từ (1) ta có m2 = 664- m1. Thay vào (2) ta được
Giải phương trình (3) ta được m1 = 438g và m2 = 226g
* Câu 5:Khi thanh cân bằng, các lực tác
dụng lên thanh gồm: Trọng lực P và lực đẩy

Acsimet FA (hình bên).
Gọi l là chiều dài của thanh. Ta có phương
trình cân bằng lực:
d2

(2)

664 m1 664  m1


8,3 7,3
11,3

(3)

FA

d1
P

1


1
l
FA d 2 2
2
 

3

P
d1
3
l
4

(1)

Gọi Dn và D là khối lượng riêng của nước và
chất làm thanh. M là khối lượng của thanh,
S là tiết diện ngang của thanh
1
2

Lực đẩy Acsimet: FA = S. .Dn.10

(2)

Trọng lượng của thanh: P = 10.m = 10.l.S.D

(3)

3
S.l.Dn.10 = 2.10.l.S.D
2
3
 Khối lượng riêng của chất làm thanh: D = Dn
4

Thay (2), (3) vào (1) suy ra:

* Câu 6:
Trên đáy AB chịu tác dụng của một áp suất
NƯỚC
là: pAB = d1(h + CK) + d2.BK. Trong đó:
h
C
M
h là bề dày lớp nước ở trên đối với đáy
K
trên
E
d1 là trọng lượng riêng của nước
B
A
TH. NGÂN
d2 là trọng lượng riêng của thuỷ ngân
Đáy MC chịu tác dụng của một áp suất:
pMC = d1.h
Gọi S là diện tích đáy trụ, lực đẩy tác dụng lên hình trụ sẽ bằng:
F = ( pAB - pMC ).S
F = CK.S.d1 + BK.S.d2
Như vậy lực đẩy sẽ bằng trọng lượng của nước trong thể tích EKCM cộng với trngj
lượng của thuỷ ngân trong thể tíc ABKE
BÀI TẬP VẬT LÍ 8
* Câu 8:
Một ngời có khối lợng 60kg ngồi trên một chiếc xe đạp có khối lợng 15kg. Diện tích
tiếp xúc giữa mỗi lốp xe và mặt đất là 30cm2.
a) Tính áp suất khí tối thiểu phải bơm vào mỗi bánh xe, biết rằng trọng lợng của ngời và xe đợc phân bố nh sau: 13 lên bánh trớc và 23 lên bánh sau
b) Xác định vận tốc tối đa ngời đạt đợc khi đạp xe. Biết hệ số ma sát giữa xe và đờng là 0,2. Công suất tối đa của ngời khi đạp xe là 1500 J/s

* Câu 9:
Một quả bóng bay của trẻ em đợc thổi phồng bằng khí Hiđrô có thể tích 4dm3. Vỏ
bóng bay có khối lợng 3g buộc vào một sợi dây dài và đều có khối lợng 1g trên 10m. Tính
chiều dài của sợi dây đợc kéo lên khi quả bóng đứng cân bằng trong không khí. Biết khối l2


ng 1lớt khụng khớ l 1,3g v ca 1 lớt Hrụ l 0,09g. Cho rng th tớch qu búng v khi lng riờng ca khụng khớ khụng thay i khi qu búng bay lờn.
* Cõu 10:
Mt bỡnh cha mt cht lng cú trng lng riờng d0 , chiu cao ca ct cht lng
trong bỡnh l h0 . Cỏch phớa trờn mt thoỏng mt khong h1 , ngi ta th ri thng ng mt
vt nh c v ng cht vo bỡnh cht lng. Khi vt nh chm ỏy bỡnh cng ỳng l lỳc
vn tc ca nú bng khụng. Tớnh trng lng riờng ca cht lm vt. B qua lc cn ca
khụng khớ v cht lng i vi vt.
* Cõu11:
Mt thit b úng vũi nc t ng
b trớ nh hỡnh v. Thanh cng AB cú
th quay quanh mt bn l u A.
u B gn vi mt phao l mt hp
kim loi rng hỡnh tr, din tớch ỏy l
2dm2, trng lng 10N. Mt np cao su
t ti C, khi thanh AB nm ngang thỡ
np y kớn ming vũi AC =

B

C
A

1
BC

2

p lc cc i ca dũng nc vũi lờn np y l 20N. Hi mc nc lờn n õu thỡ vũi nc ngng chy. Bit khong cỏch t B n ỏy phao l 20cm. Khi lng thanh AB khụng
ỏng k
HNG DN GII
* Câu7 :
Gọi v1 là vận tốc của dòng nớc (chiếc bè)
A
C v1
D
v v1 B
v là vận tốc của ca nô khi nớc đứng
yên
Khi đó vận tốc ca nô:
l
- Khi xuụi dũng : v + v1
- Khi ngc dũng: v v1
Gi s B l v trớ ca nụ bt u i ngc, ta cú: AB = (v + v1)t
Khi ca nụ B gi s chic bố C thỡ: AC = v1t
Ca nụ gp bố i ngc li D thỡ: l = AB BD (Gi t/ l thi gian ca nụ ngc lờn gp bố)
l = (v + v1)t (v v1)t/
(1)
Mt khỏc : l = AC + CD
l = v1t + v1t/
(2)
T (1) v (2) ta cú (v + v1)t (v v1)t/ = v1t + v1t/ vt + v1t vt/ + v1t/ = v1t + v1t/
vt = vt/ t = t/ (3)
Thay (3) vo (2) ta cú : l = v1t + v1t v1 =

l

6
3(km/h)
2t 2

* Cõu 8 :
3


a) áp suất khí của bánh xe bằng áp suất của xe lên mặt đờng
1
m.10
75.10
N
ở bánh trớc : ptr = 3

27778 2
S
3.0,003
m
2
m.10
2.75.10
N
ở bánh sau : ps = 3

55554 2
S
3.0,003
m

b) Lực kéo xe chuyển động là : FMS = k.m.10 = 0,2.75.10 = 150(N)
Vận tốc tối đa của xe đạp là : v =

P 1500

10(m / s ) = 36km/h
F 150

* Câu 9 :
Khi cân bằng lực đẩy ácsimet FA của không khí tác dụng lên quả bóng bằng tổng
trọng lợng : P0 của vỏ bóng; P1 của khí hiđrô và P2 của phần sợi dây bị kéo lên
FA = P 0 + P 1 + P 2
ị d2 V = P 0 + d 1 V + P 2
Suy ra trọng lợng P2 của phần sợi dây bị kéo lên là:
P2 = d2V - d1V - P0
= V(d2 – d1) – P0
= V (D1 – D2).10 – P0
-3
-3
P2 = 4.10 (1,3 – 0,09).10 – 3.10 .10 = 0,018(N)
Khối lợng sợi dây bị kéo lên là : m2 =

0,018
0,0018 (kg) = 1,8g
10

Chiều dài sợi dây bị kéo lên là l = 1,8.10 = 18(m)
* Câu 10 :
C
Khi rơi trong không khí từ C đến D vật chịu tác dụng

của trọng lực P. Công của trọng lực trên đoạn CD = P.h1
h1
đúng bằng động năng của vật ở D : A1 = P.h1 = Wđ
D
Tại D vật có động năng Wđ và có thế năng so với đáy
bình E là Wt = P.h0
FA
Vậy tổng cơ năng của vật ở D là :
h0
Wđ + Wt = P.h1 + P.h0 = P (h1 +h0)
P
Từ D đến C vật chịu lực cản của lực đẩy Acsimet FA:
FA = d.V
Công của lực đẩy Acsimet từ D đến E là
E
A2 = FA.h0 = d0Vh0
Từ D đến E do tác động của lực cản là lực đẩy Acsimet nên cả động năng và thế năng
của vật đều giảm. đến E thì đều bằng 0. Vậy công của lực đẩy Acsimét bằng tổng động
năng và thế năng của vật tại D:
ị P (h1 +h0) = d0Vh0
ị dV (h1 +h0) = d0Vh0
d 0 h0
ịd=
h1  h0
* Câu 11:
4


Trọng lợng của phao là P, lực đẩy
Acsimét tác dụng lên phao là F1, ta có:

B
F1 = V1D = S.hD
Với h là chiều cao của phần phao ngập nớc, D là trọng lợng riêng của nớc.
Lực đẩy tổng cộng tác dụng lên đầu B là:
F = F1 – P = S.hD – P
(1)
áp lực cực đại của nớc trong vòi tác dụng
lên nắp là F2 đẩy cần AB xuống dới. Để nớc
ngừng chảy ta phải có tác dụng của lực F
đối với trục quay A lớn hơn tác dụng của lực
F2 đối với A:
F.BA > F2.CA
(2)
Thay F ở (1) vào (2): BA(S.hD – P) > F2.CA
Biết CA =

F

C
A
F2
h

1
F
BA. Suy ra: S.hD – P > 2
3
3
20
F2

 10
P
ịh> 3
ịh> 3
ằ 0,8(3)m
0
,
02
.
10000
SD

Vậy mực nớc trong bể phải dâng lên đến khi phần phao ngập trong nớc vợt quá
8,4cm thì vòi nớc bị đóng kín.

5