Up5me
Trang chủ > Câu hỏi lẻ > kF15A0YBT9u9

Đề bài

Một học sinh dùng lực kế để đo trọng lượng của một vật (làm từ kim loại) trong không khí thì được kết quả là 2,0 N. Khi nhúng toàn bộ hệ vào trong nước thì lực kế chỉ 1,2 N. Biết trọng lượng riêng của nước là 10 000 N/m. Phát biểu nào sau đây đúng?

Khi nhúng vật vào trong nước, lực hút của Trái Đất tác dụng lên vật giảm so với khi vật trong không khí nên trọng lượng của vật giảm.
Lực đẩy Archimedes do nước tác dụng lên vật làm số chỉ của lực kế giảm nhưng độ lớn của trọng lực tác dụng lên vật không thay đổi so với khi vật đặt trong không khí.
Độ lớn lực đẩy Archimedes do nước tác dụng lên vật là 3,2N.
Thể tích của vật là 8 cm3.
Đáp án đúng: B

Xem lời giải

Phương pháp giải

Lời giải chi tiết

Để xác định phương án đúng, chúng ta cần nhớ lại các kiến thức liên quan đến lực đẩy Archimedes và trọng lượng của vật khi nhúng vào chất lỏng.

1. Khi nhúng một vật vào chất lỏng, vật chịu tác dụng của lực đẩy Archimedes hướng từ dưới lên. Theo định luật Archimedes, lực này có độ lớn bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị chiếm chỗ:
\( F_{A} = \rho_{l} \cdot V \cdot g \), với:
\( \rho_{l} \) là khối lượng riêng của chất lỏng,
\( V \) là thể tích của phần chất lỏng bị chiếm chỗ (cũng là thể tích của vật),
\( g \) là gia tốc trọng trường.

2. Khi đo trọng lượng của vật (với lực kế) trong không khí thì không có lực đẩy Archimedes đáng kể, nhưng khi đo trong nước, lực đẩy Archimedes sẽ làm giảm số chỉ của lực kế.

Phân tích từng lựa chọn:

A. Sai - Vì lực hút của Trái Đất (trọng lực) luôn không đổi. Trọng lượng của vật chỉ giảm khi nhúng trong nước do ảnh hưởng của lực đẩy Archimedes.

B. Đúng - Vì số chỉ của lực kế giảm do lực đẩy Archimedes. Độ lớn của trọng lực tác dụng lên vật không thay đổi.

C. Sai - Độ lớn của lực đẩy Archimedes đã được xác định từ chênh lệch số chỉ lực kế: \( 2,0 \text{ N} - 1,2 \text{ N} = 0,8 \text{ N} \).

D. Sai - Thể tích của vật được xác định từ công thức \( F_{A} = \rho_{l} \cdot V \cdot g \). Với \( F_{A} = 0,8 \text{ N} \), \( \rho_{l} = 10000 \text{ N/m}^3 \), tính ra \( V = 0,8 \times 10^{-4} \text{ m}^3 = 80 \text{ cm}^3 \).

Do đó, câu trả lời đúng là phương án B.

Chú ý khi giải

Khi làm bài tập về lực đẩy Archimedes, học sinh cần chú ý:

  • Lực hút của Trái Đất (trọng lực) không thay đổi khi nhúng vật vào nước hay bất kỳ chất lỏng nào khác.
  • Sự thay đổi số chỉ của lực kế khi nhúng vật vào chất lỏng là do tác dụng của lực đẩy Archimedes.
  • Cần phân biệt giữa trọng lượng và trọng lực, cũng như hiểu rõ định luật Archimedes để xác định lực đẩy lên vật khi biết thể tích và trọng lượng riêng của chất lỏng.
  • Làm quen với việc chuyển đổi đơn vị từ m³ sang cm³ khi tính thể tích.