Bài tập vật lý 8 nâng cao về áp suất năm 2024

Bài tập vật lý 8 nâng cao về áp suất năm 2024

- Tác giả: ThS. Nguyễn Thanh Hải – Đoàn Văn Lâm

- Số trang: 198 trang

- Kích thước: 16x24 cm

- Nhà xuất bản: Nhà xuất bản đại học sư phạm

- Năm xuất bản: 2010

- Nội dung:

Chương 1: Kiến thức cơ bản cần nhớ

Chủ đề 1: Chuyển động cơ học

Chủ đề 2: Vận tốc – Chuyển động đều và chuyển động không đều

Chủ đề 3: Lực và vận tốc – Biểu diễn lực

Chủ đề 4: Sự cân bằng lực – quán tính

Chủ đề 5: Lực ma sát

Chủ đề 6: Áp suất

Chủ đề 7: Áp suất chất lỏng. Bình thông nhau

Chương 2: Đề bài tập

Câu 1: Một ô tô có khối lượng 1400kg, hai trục bánh xe cách một khoảng O1O2 = 2,80m. Trọng tâm G của xe cách trục bánh sau 1,2m ( Hình vẽ)

  1. Tính áp lực của mỗi bánh xe lên mặt đường nằm ngang
  2. Nếu đặt thêm lên sàn xe tại trung điểm của O1O2 một vật có khối lượng 200kg thì áp lực của hai bánh xe lên mặt đường là bao nhiêu?

.png?enablejsapi=1)

Trả lời:

.png)

  1. Trọng lượng P của xe phân tích thành 2 phần song song F1 và F2 đặt ở 2 trục bánh xe và đó cũng là áp lực của 2 bánh xe lên mặt đường

Ta có : P = F1 + F2 (1)

Áp dụng điều kiện cân bằng của đòn bẩy ta có:

F1.O1G = F2.O2G

\(\begin{array}{l} \Rightarrow \frac{{{F_1}}}{{{F_2}}} = \frac{{G{O_2}}}{{G{O_1}}} = \frac{3}{4}\\ \Rightarrow {F_2} = \frac{4}{3}{F_1}\,\,\,(2)\\ (1) + (2) \to {F_1} + \frac{4}{3}{F_1} = P\\ Hay\,\,{F_1} = \frac{3}{7}P = \frac{3}{7}.14000 = 600N\\ {F_2} = \frac{4}{7}P = \frac{4}{7}.14000 = 8000N \end{array}\)

  1. Nếu đặt ở trung điểm O1O2 một vật m2 = 200kg thì bánh xe tác dụng lên mặt đường áp lực là

F1’ = \(\frac{3}{7}P = \frac{3}{7}.(14000 + 2000) \approx \)6857(N)

F2’ =\(\frac{4}{7}P = \frac{4}{7}.(14000 + 2000) \approx \) 9142(N)

Câu 2: Một bình thông nhau hình chữ U chứa một chất lỏng có trọng lượng riêng d0.

  1. Người ta đổ vào nhánh trái một chất lỏng khác có trọng lượng d > d0 với chiều cao h. Tìm độ chênh lệch giữa hai mực chất lỏng trong hai nhánh (các chất lỏng không hòa lẫn vào nhau)
  2. Để mực chất lỏng trong hai nhánh bằng nhau, người ta đổ vào nhánh phải một chất lỏng khác có trọng lượng riêng d’. Tìm độ cao của cột chất lỏng này. Giải tất cả các trường hợp và rút ra kết luận.

Trả lời:

  1. Áp suất tại hai điểm A và B bằng nhau do ở cùng độ cao:

\(\begin{array}{*{20}{l}} {{p_A} = {\rm{ }}{p_0} + {\rm{ }}d.h}\\ {{p_B} = {\rm{ }}{p_0} + {\rm{ }}{d_0}.{h_2}} \end{array}\)

(với p0 là áp suất khí quyển)

⇒ p0 + d.h = p0 + d0.h2

Hay d.h = d0.h2

Gọi h1 là độ chênh lệch giữa hai mực chất lỏng trong nhánh, ta có: h1 + h = h2.

Thay vào phương trình ta được: d.h = d0 .(h1 + h) = d0.h1 + d0.h

⇒ h1 = \(\frac{{{\rm{d}} - {{\rm{d}}_0}}}{{{{\rm{d}}_0}}}\).h

  1. - Trường hợp d’ < d0.

Do pA = pB nên d.h + d0.h0 = d’ . h’

Mặt khác: h + h0 = h’ ⟹ h0 = h’ – h

Thay vào ta được: d.h + d0.(h’ – h) = d’.h

Từ đó: h’ = \(\frac{{{\rm{d}} - {{\rm{d}}_0}}}{{{\rm{d'}} - {{\rm{d}}_0}}}\).h

Do d > d0 và d’ > d0 nên h’ < 0, bài toán không cho kết quả nên d’ phải lớn hơn d0, khi đó h’ = \(\frac{{{\rm{d}} - {{\rm{d}}_0}}}{{{\rm{d'}} - {{\rm{d}}_0}}}\).h

  • Trường hợp d’ > d:

Tương tự ta có: d.h = d’.h’ + d0.h0

Mặt khác h = h’ + h0 ⟹ h0 = h – h’

Thay vào ta được: d.h = d’.h’ + d0.(h – h’)

⇒ h’ = \(\frac{{{\rm{d}} - {{\rm{d}}_0}}}{{{\rm{d'}} - {{\rm{d}}_0}}}\).h > 0

Kết luận: Nếu d’ < d0: bài toán không cho kết quả

Nếu d0 < d’ < d hoặc d’ > d: h’ =\(\frac{{{\rm{d}} - {{\rm{d}}_0}}}{{{\rm{d'}} - {{\rm{d}}_0}}}\) .h

Đặc biệt nếu d’ = d, lúc đó h’ = h

Cần lưu ý rằng p0 không ảnh hưởng đến kết quả bài toán và để đơn giản có thể không cần tính thêm đại lượng này.

Câu 3: Trong một ống chữ U có chứa thủy ngân. Người ta đổ một cột nước cao h1 = 0,8m vào nhánh phải, đổ một cột dầu cao h2 = 0,4m vào nhánh trái. Tính độ chênh lệch mức thủy ngân ở hai nhánh, cho trọng lượng riêng của nước, dầu và thủy ngân lần lượt là d1 = 10000N/m3, d2 = 8000N/m3 và d3 = 136000N/m3.

Trả lời:

Gọi độ chênh lệc mức thủy ngân ở hai nhánh là h.

Ta có: pA = d1.h1

do pA = pB nên d1.h1 = d3.h + d2.h

⟹ d3.h = d1.h1 – d2.h2

⇒ h =\(\frac{{{{\rm{d}}_1}{{\rm{h}}_1} - {{\rm{d}}_2}{{\rm{h}}_2}}}{{{{\rm{d}}_3}}}\)

Thay số với d1 = 10000N/m3; d2 = 8000N/m3; d3 = 136000N/m3; h1 = 0,8m và h2 = 0,4m

Ta có: h = \(\frac{{10000.0,8 - 8000.0,4}}{{136000}}\)≈0,035m

Câu 4: Ba ống giống nhau và thông đáy chứa nước chưa đầy. Đổ vào bên nhánh trái một cột dầu cao h1 = 20cm và đổ vàoống bên phải một cột dầu cao h2 = 25cm. Hỏi mực nước ở ống giữa sẽ dâng lên bao nhiêu? Cho biết trọng lượng riêng của nước là d1 = 10000N/m3, của dầu là d2 = 8000N/m3.

Trả lời:

Ta có hình vẽ:

.png)

Từ hình vẽ ta có pA = h1.d1 + H1 . d2

pB = h2.d1 + H2.d2

PC = h3.d1

Do pA = pC nên h1.d1 + H1.d2 = h3.d1 ⟹ h1 = h3 – H1. \(\frac{{{{\rm{d}}_2}}}{{{{\rm{d}}_1}}}\)

Vì pB = pC nên h2.d1 + H2.d2 = h3.d1 ⟹ h2 = h3 – H2.\(\frac{{{{\rm{d}}_2}}}{{{{\rm{d}}_1}}}\)

Ta có Vnước không đổi nên h1 + h2 + h3 = 3h (3)

Thay vào (3) ta có: h3 – H1.\(\frac{{{{\rm{d}}_2}}}{{{{\rm{d}}_1}}}\) +h3 – H2. \(\frac{{{{\rm{d}}_2}}}{{{{\rm{d}}_1}}}\) + h3 = 3h

⟺ 3h3 – 3h = (H1 + H2) .\(\frac{{{{\rm{d}}_2}}}{{{{\rm{d}}_1}}}\)

Nước ở ống giữa sẽ dâng lên 3h3 – 3h = (H1 + H2) .\(\frac{{{{\rm{d}}_2}}}{{{{\rm{d}}_1}}}\)

Thay số với H1 = 20cm = 0,2m, H2 = 25cm = 0,25m,

d1 = 10000 N/m3 và d2 = 8000 N/m3 ta có:

h3 – h =(0,2 + 0,25)\(\frac{{8000}}{{3.10000}}\) \= 0,12m = 12cm

Câu 5: Một bình thông nhau có chứa nước. Hai nhánh của bình có cùng kích thước. Đổ vào một nhánh của bình lượng dầu có chiều cao là 18 cm. Biết trọng lượng riêng của dầu là 8000 N/m3, và trọng lượng riêng của nước là 10 000 N/m3. Hãy tính độ chênh lệch mực chất lỏng trong hai nhánh của bình ?

.png)

Trả lời:

+ Gọi h là độ cao chênh lệch của mực chất lỏng ở nhánh của bình

+ Gọi A và B là hai điểm có cùng độ cao so với đáy bình nằm ở hai nhánh.

+ Ta có : áp suất tại A và B do là do cột chất lỏng gây ra là bằng nhau:

PA = PB

⟺dd . 0,18 = dn . (0,18 - h)

⟺8000 . 0,18 = 10000. (0,18 - h)

⟺ 1440 = 1800 - 10000.h

⟺10000.h = 360

⟺ h = 0,036 (m) = 3,6 ( cm)

Vậy : Độ cao chênh lệch của mực chất lỏng ở hai nhánh là :3,6 cm.

...

-Để xem đầy đủ nội dung 20 bài tập hay và khó về Áp suất các em vui lòng đăng nhập vào trang hoc247.net để xem online hoặc tải về máy tính-

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Tài liệu 20 bài tập hay và khó về Áp suất bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lý 8 năm 2019. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào website hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Vật lý lớp 8 đơn vị của áp suất là gì?

Pascal (Pa) là một đơn vị đo áp suất trong hệ đo lường quốc tế (SI), được đặt theo tên của một nhà toán học và vật lý người Pháp - Blaise Pascal. 1 pascal áp suất được tính bằng áp lực 1 newton tác dụng lên bề mặt có diện tích 1 mét vuông (1 Pa = 1 N/m² ).

Áp suất là gì vật lý lớp 8?

- Áp suất là độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép.

Áp suất chất lỏng phụ thuộc vào độ sâu như thế nào?

Áp suất chất lỏng phụ thuộc vào độ sâu của điểm xét, nó sẽ ở mặt dưới của khối lập phương, tương ứng với vị trí có độ sâu lớn nhất so với các điểm khác. Do đó áp suất ở mặt dưới là lớn nhất, diện tích các mặt khối lập phương là như nhau nên áp lực ở mặt dưới lớn nhất.

Đâu là công thức tính áp suất?

Phương trình miêu tả áp suất: p = F / S. Trong đó: p là áp suất, F là áp lực tác dụng lên mặt bị ép có diện tích tiếp xúc là S.