Lớp 9. Đề thi chọn HSG

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Lê Xuân Thao
Ngày gửi: 21h:37' 01-11-2025
Dung lượng: 276.5 KB
Số lượt tải: 16
Nguồn:
Người gửi: Lê Xuân Thao
Ngày gửi: 21h:37' 01-11-2025
Dung lượng: 276.5 KB
Số lượt tải: 16
Số lượt thích:
0 người
Bài 1: Một quả cầu bằng sắt bên trong có một phần rỗng. Hãy nêu cách xác định thể tích
phần
rỗng đó với các dụng cụ có trong phòng thí nghiệm . Biết khối lượng riêng của sắt D s.
Bài 2: Hãy trình bày phương án xác định KLR Dv của một vật làm bằng kim loại có hình dạng bất kỳ khi trong
tay chỉ có một lực kế, dây mảnh để buộc và một bình đựng nước. Biết nước có khối lượng riêng là D n.
Bài 3:
Hãy tìm cách xác định khối lượng riêng của thủy ngân. Cho dụng cụ gồm :
+ Lọ thủy tinh rỗng đủ lớn, nước có khối lượng riêng D, thủy ngân
+ Cân đồng hồ có độ chính xác cao, có giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất phù hợp.
Bài 4: Nêu cách xác định Dx của một chất lỏng với các dụng cụ sau: Một cân Rô béc van và hộp quả cân , cốc
đựng được chất lỏng và nước, một bình nước, một bình chất lỏng, biết khối lượng riêng của nước là D n..
Bµi 5: Một lọ thuỷ tinh đựng đầy thuỷ ngân, được nút chặt bằng nút thuỷ tinh. Tìm cách xác định khối lượng
thuỷ ngân trong lọ mà không được mở nút, biết khối lượng riêng của thuỷ ngân và thuỷ tinh lần lượt là D 1 và D2.
Cần những dụng cụ gì?
Bài 6: Hãy trình bày phương án xác định ( gần đúng) khối lượng riêng của một vật nhỏ bằng kim loại
Dụng cụ gồm: Vật cần xác định KLR, lực kế, ca đựng nước có thể nhúng chìm hoàn toàn vật, một số sợi dây nhỏ
mềm có thể bỏ qua khối lượng, KLR của không khí là D 1 và khối lượng riêng của nước là D 2 đã biết.
Bài 7: Trình bày cách xác định khối lượng riêng của dầu hỏa bằng phương pháp thực nghiệm với các dụng cụ
gồm: hai ống thủy tinh rỗng giống nhau và một ống cao su mếm có thể nối khít hai ống thủy tinh , một cốc đựng
nước nguyên chất, một cốc đựng dầu hỏa , một thước dài có độ chia nhỏ nhất đến mm. 1 bút vạch dấu, 1 phễu rót
thích hợp, một giá thí nghiệm. Trọng lượng riêng của nước đã biết là d n.
Bài 8: Xác định khối lượng riêng của dầu hỏa bằng phương pháp thực nghiệm với các dụng cụ gồm : Một ống
thủy tinh rỗng hình chữ U, một cốc đựng nước nguyên chất, một cốc đựng dầu hỏa, một thước dài có độ chia nhỏ
nhất đến mm, một phểu nhỏ. Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m 3.
Bài 9: Xác định khối lượng riêng của loại gỗ nổi trên mặt nước bằng các dụng cụ sau: Khối gỗ, bình nước hình
trụ( đủ lớn), thước thẳng, bút chì.
Bài 10: Một vật bằng đồng bên trong rỗng, thả vào trong cốc nước thì chìm. Sử dụng một lực kế xác định phần
rỗng của vật. Biết khối lượng riêng của nước D 1, khối lượng riêng của đồng D2.
Bài 11: Trong tay ta có một quả cân 500gam, một thước thẳng bằng kim loại có vạch chia và một số sợi dây
buộc. Làm thế nào để xác nhận lại khối lượng của một vật nặng 2kg bằng các vật dụng đó? Vẽ hình minh hoạ
Bài 12: Hãy tìm cách xác định khối lượng của một cái chổi quét nhà với các dụng cụ sau: Chiếc chổi cần
xác định khối lượng, một số đoạn dây mềm có thể bỏ qua khối lượng, 1 thước dây có độ chia tới milimet. 1
gói mì ăn liền mà khối lượng m của nó được ghi trên vỏ bao (coi m bao bì là nhỏ so với m cái chổi)
Bài 13: Nêu phương án thí nghiệm xác định khối lượng riêng của một mẫu kim loại được đặt trong một
trong hai cục sáp, biết khối lượng sáp trong hai cục là như nhau. Không được phép lấy mẩu kim loại ra khỏi
cục sáp. Được phép dùng: cân và bộ quả cân, giá đỡ, dây treo, cốc đựng nước không có độ chia, nước trong
cốc đã biết khối lượng riêng, hai cục sáp đều chìm hoàn toàn trong nước.
Bài 14:
Một bình nước hình trụ đặt trên mặt đất. Mở vòi C cho nước chảy ra:
a) Năng lượng nào đã chuyển thành động năng của dòng nước.
b) Trình bày phương án xác định vận tốc của nước phun ra khỏi vòi C
C
bằng các dụng cụ sau: thước dây, thước kẹp, đồng hồ bấm giây..
Bµi 15: Cho các dụng cụ sau: lực kế, chậu nước và dây mảnh. Bằng các dụng cụ đó, em hãy trình bày cách
đo khối lượng riêng của một vật rắn nhỏ không thấm nước và trọng lượng riêng lớn hơn của nước.
Bµi 16: Hãy xác định trọng lượng riêng của 1 chất lỏng với dụng cụ: một lực kế, một chậu nước và một vật
nặng. Nêu các bước tiến hành và giải thích.
Bài 17: Một miếng cao su hình tròn bán kính R có bề dày đồng nhất bằng h. Nếu thả nó vào nước thì chìm.
Cho một ống nhựa rỗng hình trụ thành mỏng bán kính r (r < R), bình đựng nước và một thước. Hãy trình bày
phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng của miếng cao su (cho chiều dài của ống nhựa đủ lớn,
khối lượng riêng của nước là D0).
1
Bài 18: Xác định tỉ số các khối lượng riêng của hai chất lỏng cho trước nhờ các dụng cụ và vật liệu sau
đây : Hai bình chứa các chất lỏng khác nhau, một thanh thẳng làm đòn bẩy, hai quả nặng có khối lượng bằng
nhau, giá đỡ có khớp nối để làm điểm tựa cho đòn bẩy, thước thẳng.
Bài 19: Xác định khối lượng riêng của dầu và dung dịch đồng sunfat bằng một số phương pháp. Phương
pháp nào cho kết quả chính xác nhất ? Khối lượng riêng của nước bằng 1000 kg/m3.
Dụng cụ và vật liệu: Ống đo, cốc nước, dầu, dung dịch đồng sunfat, ống nhỏ giọt, ống thủy tinh thẳng và
hình chữ U, thước đo.
Bài 20: Cho một thanh gỗ thẳng dài có thể quay quanh một trục lắp cố
định ở một giá thí nghiệm, một thước chia tới milimet, một bình hình trụ
lớn đựng nước (đã biết khối lượng riêng của nước), một bình hình trụ lớn
đựng dầu hoả, một lọ nhỏ rỗng, một lọ nhỏ chứa đầy cát có nút đậy kín,
h1
hai sợi dây. Hãy trình bày một phương án xác định khối lượng riêng của
A
B h2
dầu hoả.
Bài 21: Hãy trình bày phương án xác định khối lượng riêng của một viên
sỏi. Cho các dụng cụ sau: Lực kế, sợi dây (khối lượng dây không đáng
kể), bình chứa nước. Biết trọng lượng riêng của nước là d 0. Bỏ qua lực đẩy
Ác-si mét của không khí tác dụng lên vật.
Bài 22: Hai khối hình trụ đông chất hình dáng bên ngoài giống hệt nhau có Dvâtkhối rỗng; lỗ rỗng hình trụ có trục song song với trục của khối; chiều dài của lỗ rỗng bằng chièu dài của khối.
Các dụng cụ gồm: Một thước đo thẳng; một bình nước có khối lượng riêng là D nước= D. Hãy trình bày và
giải thích một phương án thực nghiệm để xác định.
a/ Khối lượng riêng của các chất cấu tạo nên 2 khối trên
b/ Bán kính lỗ của khối rỗng.
Bài 23: Một hợp kim A được tạo nên từ các kim loại đồng và bạc. Tỉ lệ khối lượng vàng và bạc trong hợp
kim A lần lượt là 80% va 20%.
a) Tìm khối lượng riêng của hợp kim A ?
b) Hợp kim B được tạo nên từ kim loại vàng và hợp kim A nêu trên. Hợp kim B được dùng chế tạo chiếc
vương miện có khối lượng là 75g và thể tích là 5cm3. Tìm khối lượng của vàng trong vương miện ? Cho khối
lượng riêng của đồng, bạc, vàng lần lượt là D1 = 8,9g/cm3 ; D2 = 10,5g/cm3 ; Dv = 19,6g/cm3.
Bài 3: Trong tay chỉ có 1 chiếc cốc thủy tinh hình trụ thành mỏng, bình lớn đựng nước, thước thẳng có
vạch chia tới milimet. Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng của một chất lỏng nào đó
và khối lượng riêng của cốc thủy tinh. Cho rằng bạn đã biết khối lượng riêng của nước.
Bµi tËp thùc hµnh PHẦN CƠ HỌC
Bài 1: Một quả cầu bằng sắt bên trong có một phần rỗng. Hãy nêu cách xác định thể tích phần
rỗng đó với các dụng cụ có trong phòng thí nghiệm . Biết khối lượng riêng của sắt D s.
Gi¶i:
Dụng cụ cần: Cân và bộ quả cân, bình chia độ, (bình tràn nếu quả cầu to hơn bình chia độ),bình nước, cốc.
+ Các bước:
- Cân quả cầu ta được khối lượng M thể tích phần đặc (sắt) của quả cầu: V đ = M/D
- Đổ một lượng nước vào bình chia độ sao cho đủ chìm vật, xác định thể tích V 1
-Thả quả cầu vào bình chia độ, mực nước dâng lên, xác định thể tích V 2
Thể tích quả cầu V= V2 – V1
- Thể tích phần rỗng bên trong quả cầu là V r= V – Vđ = V2 – V1- M/D
Bài 2: Hãy trình bày phương án xác định KLR Dv của một vật làm bằng kim loại có hình dạng bất kỳ khi trong
tay chỉ có một lực kế, dây mảnh để buộc và một bình đựng nước. Biết nước có khối lượng riêng là D n.
Gi¶i:
Bước 1: Dùng lực kế để đo trọng lượng P0 của vật đặt ngoài không khí
2
=> Khối lượng của vật là:
m=
Bước 2: Dùng lực kế để đo trọng lượng P1 của vật (đây chính là lực đàn hồi) khi nhúng chìm vào trong nước. Lực
đẩy Ac-si-met tác dụng lên vật là: FA = P0 - P1 = dn.V
=> Thể tích của vật là:
V=
Bước 3: Tính khối lượng riêng Dv của vật:
Dv =
Bài 3:
Hãy tìm cách xác định khối lượng riêng của thủy ngân. Cho dụng cụ gồm :
+ Lọ thủy tinh rỗng đủ lớn, nước có khối lượng riêng D, thủy ngân
+ Cân đồng hồ có độ chính xác cao, có giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất phù hợp.
Giải:
- Dùng cân xác định khối lượng của lọ rỗng là m
- Đổ nước đầy lọ rồi xác định khối lượng của lọ nước là m 1 => Khối lượng nước : mn = m1 – m
- Dung tích của lọ :
- Đổ hết nước ra, rồi đổ thủy ngân vào đầy lọ, xác định khối lượng của lọ thủy ngân là m 2
=> Khối lượng thủy ngân là m Hg = m2 – m
- Dung tích của lọ không đổi nên khối lượng riêng của thủy ngân là: D Hg =
Bài 4: Nêu cách xác định Dx của một chất lỏng với các dụng cụ sau: Một cân Rô béc van và hộp quả cân , cốc
đựng được chất lỏng và nước, một bình nước, một bình chất lỏng, biết khối lượng riêng của nước là D n..
Giải:
Cân cốc không được khối lượng m0
Cân một cốc đầy nước được khối lượng m 1 khối lượng nước m2 = m1 - m0
Thể tích nước trong cốc V = m2/Dn
Cân một cốc đầy chất lỏng được khối lượng m 3 khối lượng chất lỏng m4 = m3 - m0
Thể tích chất lỏng bằng V khối lượng riêng chất lỏng Dx= m4/V = ( m3-m0)Dn/(m1-m0)
Bµi 5: Một lọ thuỷ tinh đựng đầy thuỷ ngân, được nút chặt bằng nút thuỷ tinh. Tìm cách xác định khối lượng
thuỷ ngân trong lọ mà không được mở nút, biết khối lượng riêng của thuỷ ngân và thuỷ tinh lần lượt là D 1 và D2.
Cần những dụng cụ gì?
Gi¶i:
- Dùng cân xác định khối lượng tổng cộng của cả lọ m( Gồm khối lượng của thuỷ ngân m 1 và khối lượng của
thuỷ tinh m2): m= m1+ m2 (1)
- Dùng bình chia độ xác định thể tích V của cả lọ bao gồm thể tích V 1 của thuỷ ngân và thể tích V2 của thuỷ tinh:
V= V1+ V2 =
(2)
Rút m2 từ (1) thay vào (2) được khối lượng của thuỷ ngân:
Các dụng cụ cần dùng là: Cân, bình chia độ , nước.
Bài 6: Hãy trình bày phương án xác định ( gần đúng) khối lượng riêng của một vật nhỏ bằng kim loại
Dụng cụ gồm: Vật cần xác định KLR, lực kế, ca đựng nước có thể nhúng chìm hoàn toàn vật, một số sợi dây nhỏ
mềm có thể bỏ qua khối lượng, KLR của không khí là D 1 và khối lượng riêng của nước là D 2 đã biết.
Giải:
Bước 1: Treo vật vào lực kế. đọc số chỉ lực kế khi vật ở trong không khí ( P 1)
Nhúng chìm vật trong nước. đọc số chỉ của lực kế khi vật bị nhúng chìm (P 2)
3
Bước 2: Thiết lập các phương trình:
Gọi thể tích của vật là V, Lực ác si mét khi vật ngoài không khí là F A1 và khi vật ở trong nước là F A2.
Khi vật trong không khí: P1 = P - FA1 = P – 10D1V
(1)
Khi vật được nhúng chìm trong nước: P 2 = P - FA2 = P – 10D2V
(2)
Từ (1) và (2) ta có: V =
(3)
Mặt khác. Từ (1) và (3) có: P = F1 + 10D1V =
m=
Từ đó tính được khối lượng riêng của vật: D =
Bài 7: Trình bày cách xác định khối lượng riêng của dầu hỏa bằng phương pháp thực nghiệm với các dụng cụ
gồm: hai ống thủy tinh rỗng giống nhau và một ống cao su mếm có thể nối khít hai ống thủy tinh , một cốc đựng
nước nguyên chất, một cốc đựng dầu hỏa , một thước dài có độ chia nhỏ nhất đến mm. 1 bút vạch dấu, 1 phễu rót
thích hợp, một giá thí nghiệm. Trọng lượng riêng của nước đã biết là d n.
Giải:
Bước 1: Nối hai ống thủy tinh bằng ống cao su mềm thành một bình thông nhau và gắn lên giá thì nghiệm sao cho
hai miệng ống thủy tinh có chiều cao như nhau.
Bước 2: Đổ nước vào một nhánh , sau đó đổ dầu vào nhánh kia.. Do dầu không hòa tan và nhẹ hơn nước nên nổi
trên mặt nước.xác định 2 điểm A và B trong 2 nhánh (giả sử A ở nhánh có dầu) sao cho A nằm trên mặp phân
cách giữa dầu và nước và A, B cùng nằm trên mặt phẳng nằm ngang (đo từ miệng ống).
Bước 3: Thiết lập các phương trình: p A = pB nên hA. dd = hB.dn
dd =
Dùng thước có chia đến mm để đo độ cao h A của cột dầu và độ cao hB của cột nước và thế vào biểu thức trên để
tính dn. Có thể tiến hành đo nhiều lần với lượng nước và dầu khác nhau để tính trị số trung bình của trọng lượng
riêng của dầu
Bài 8: Xác định khối lượng riêng của dầu hỏa bằng phương pháp thực nghiệm với các dụng cụ gồm : Một ống
thủy tinh rỗng hình chữ U, một cốc đựng nước nguyên chất, một cốc đựng dầu hỏa, một thước dài có độ chia nhỏ
nhất đến mm, một phểu nhỏ. Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m 3.
Bài 9: Xác định khối lượng riêng của loại gỗ nổi trên mặt nước bằng các dụng cụ sau: Khối gỗ, bình nước hình
trụ( đủ lớn), thước thẳng, bút chì.
Bài 10: Một vật bằng đồng bên trong rỗng, thả vào trong cốc nước thì chìm. Sử dụng một lực kế xác định phần
rỗng của vật. Biết khối lượng riêng của nước D 1, khối lượng riêng của đồng D2.
Bài 11: Trong tay ta có một quả cân 500gam, một thước thẳng bằng kim loại có vạch chia và một số sợi dây
buộc. Làm thế nào để xác nhận lại khối lượng của một vật nặng 2kg bằng các vật dụng đó? Vẽ hình minh hoạ
Giải:
- Chọn điểm chính giữa của thanh kim loại làm điểm tựa. Vận dụng
nguyên lý đòn bảy, buộc vật nặng tại một điểm gần sát điểm mút của
thanh kim loại.
- Điều chỉnh vị trí treo quả cân sao cho thanh thăng bằng nằm ngang.
- Theo nguyên lý đòn bảy: P1/P2 = l2/l1
- Xác định tỷ lệ l1/l2 bằng cách đo các độ dài OA và OB. Nếu tỷ lệ này là 1/4 thì khối lượng vật nặng là 2kg
Bài 12: Hãy tìm cách xác định khối lượng của một cái chổi quét nhà với các dụng cụ sau: Chiếc chổi cần
xác định khối lượng, một số đoạn dây mềm có thể bỏ qua khối lượng, 1 thước dây có độ chia tới milimet. 1
gói mì ăn liền mà khối lượng m của nó được ghi trên vỏ bao (coi m bao bì là nhỏ so với m cái chổi)
Giải: ( xem hình vẽ phía dưới)
Bước 1: dùng dây mềm treo ngang chổi. di chuyển vị trí buộc dây tới khi chổi nằm cân bằng theo phương
ngang, đánh dấu điểm treo là trọng tâm của chổi ( điểm M)
Bước 2: Treo gói mì vào đầu B. làm lại như trên để xác đinh vị trí cân bằng mới của chổi ( điểm N)
Bước 3: vì lực tác dụng tỷ lệ nghịch với cánh tay đòn nên ta có: Pc.l1 = PM.l2
4
mc .l1 = m .l2 mc =
Từ đó xác định được khối lượng chổi. các chiều dài được đo bằng thước dây.
Bài 13: Nêu phương án thí nghiệm xác định khối lượng riêng của một mẫu kim loại được đặt trong một
trong hai cục sáp, biết khối lượng sáp trong hai cục là như nhau. Không được phép lấy mẩu kim loại ra khỏi
cục sáp. Được phép dùng: cân và bộ quả cân, giá đỡ, dây treo, cốc đựng nước không có độ chia, nước trong
cốc đã biết khối lượng riêng, hai cục sáp đều chìm hoàn toàn trong nước.
Gi¶i:
* Xác định khối lượng của mẫu kim loại:
-Cân khối lượng của hai cục sáp được các giá trị M1, M2 => khối lượng của kim loại là: m = M2 - M1. (1)
* Xác định thể tích của miếng kim loại:
- Dùng dây treo cục sáp khối lượng M1 trên một đòn cân, phía bên kia đặt các quả cân đồng thời để cục sáp
ngập trong cốc nước. Thêm các quả cân sao cân thăng bằng, khi đó trọng lượng các quả cân là P1.
Ta có: P1 + 10Dn.V1 = 10M1
Làm tương tự với cục sáp M2 ta có: P2 + 10Dn.V2 =10M1
=> Thể tích của các mẩu sáp:
,
trong đó Dn là KLR của nước.
- Thể tích của miếng kim loại bằng hiệu thể tích của hai cục sáp: V = V2 - V1 (2)
- Từ đó ta tính được khối lượng riêng của kim loại là:
D =
Bài 14:
Một bình nước hình trụ đặt trên mặt đất. Mở vòi C cho nước chảy ra:
a) Năng lượng nào đã chuyển thành động năng của dòng nước.
b) Trình bày phương án xác định vận tốc của nước phun ra khỏi vòi C
bằng các dụng cụ sau: thước dây, thước kẹp, đồng hồ bấm giây..
Giải:
C
D
a) + Khối lượng nước ( m) phun ra ở vòi C đúng bằng khối
d
lượng nước ở mặt thoáng bị tụt xuống (Δh).
+ Sự giảm thế năng của mặt nước đã chuyển hoá thành động
năng dòng nước.
b) + Sau thời gian t nước trong bình tụt xuống một thể tích V=
C
. Trong đó D là đường kính trong
của cốc trụ, Δh là độ giảm chiều cao cột nước.
+ Tiết diện của vòi C là S =
. Trong đó d là đường kính trong của vòi C.
+ Mặt khác, vận tốc chảy của nước là v =
+ Suy ra v =
.
Với t đo được bằng đồng hồ bấm giây, còn D, d và Δh đo được bằng thước dây,
thước kẹp. Do đó tính được v.
Bµi 15: Cho các dụng cụ sau: lực kế, chậu nước và dây mảnh. Bằng các dụng cụ đó, em hãy trình bày cách
đo khối lượng riêng của một vật rắn nhỏ không thấm nước và trọng lượng riêng lớn hơn của nước.
5
Bµi 16: Hãy xác định trọng lượng riêng của 1 chất lỏng với dụng cụ: một lực kế, một chậu nước và một vật
nặng. Nêu các bước tiến hành và giải thích.
Bài 17: Một miếng cao su hình tròn bán kính R có bề dày đồng nhất bằng h. Nếu thả nó vào nước thì chìm.
Cho một ống nhựa rỗng hình trụ thành mỏng bán kính r (r < R), bình đựng nước và một thước. Hãy trình bày
phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng của miếng cao su (cho chiều dài của ống nhựa đủ lớn,
khối lượng riêng của nước là D0).
Giải:
- Bước 1: Đặt miếng cao su áp vào ống trụ rồi nhúng sâu vào nước
theo phương thẳng đứng (hình vẽ).
- Bước 2: Từ từ nâng ống nhựa lên cao đến khi miếng cao bắt đầu
tách rời ống thì dừng lại. Dùng thước đo khoảng cách H từ miệng dưới
ống đến mặt thoáng của nước.
Gọi F1 là áp lực của nước tác dụng vào mặt dưới của miếng cao su.
F2
2.r
F2 là áp lực của nước tác dụng lên phần nhô ra ngoài giới hạn
H
của ống ở mặt trên của miếng cao su.
P là trọng lượng của miếng cao su.
h
Miếng cao su bắt đầu tách ra khỏi ống khi: P + F2 = F1 (1)
Với: F1 = p1.S1 =10.D0.S.(H+h) = 10.D0. .R2.(H+h)
P
F2 = p2.S2 =10.D0.( .R2 - .r2).H
F1
P = 10.D.V = 10.D. .R2.h
Thế tất cả vào (1) và rút gọn: R2.h.D + (R2 - r2).H.D0 = R2.(H + h).D0
2.R
D = D0.(1 +
)
(Với: D0, R, h và r đã cho ; H đo được)
Bài 18: Xác định tỉ số các khối lượng riêng của hai chất lỏng cho trước nhờ các dụng cụ và vật liệu sau
đây : Hai bình chứa các chất lỏng khác nhau, một thanh thẳng làm đòn bẩy, hai quả nặng có khối lượng bằng
nhau, giá đỡ có khớp nối để làm điểm tựa cho đòn bẩy, thước thẳng.
Bài 19: Xác định khối lượng riêng của dầu và dung dịch đồng sunfat bằng một số phương pháp. Phương
pháp nào cho kết quả chính xác nhất ? Khối lượng riêng của nước bằng 1000 kg/m3.
Dụng cụ và vật liệu: Ống đo, cốc nước, dầu, dung dịch đồng sunfat, ống nhỏ giọt, ống thủy tinh thẳng và
hình chữ U, thước đo.
Giải:
Cách 1:
Rót dầu và nước vào bình thông nhau như hình vẽ, ta có phương trình
cân bằng áp suất tại 2 điểm A, B:
h1
PA = PB d1gh1 = d2gh2
d2 = d1h1/h2
A
B h2
Phương pháp này thích hợp cho chất lỏng không trộn được vào nhau. Như
vậy không so sánh được khối ngjh riêng của nước và đồng sunfat. Để xác
định khối lượng riêng của đồng sunfat ta rót dầu và dung dịch đồng sunfat
vào bình thông nhau.
Cách 2: Khảo sát điều kiện cân bằng của vật có trục quay. Vật đo
có thể là cái thước đặt trên bút chì.
Trên thước, một đầu đặt một cốc nhỏ, đầu kia cũng đặt một cố nhỏ
nhưng chứa một lượng nước đã biết m1. Áp dụng quy tắc mô men lực
ta
có:
mgl1 = (m + m1)gl2 m = m1l2/(l1 - l2)
Lập cân bằng các cốc có thể tích V của nước và dầu bằng nhau:
l1
l2
6
(m + d1V)gl'1 = (m + d2V)gl'2 d2 =
Cách 3: Phương pháp trên nhưng không cần đo khối lượng các cốc, nếu ta lập cân bằng các cốc chứa chất
lỏng trên đòn cân có cách tay đòn bằng nhau. Muốn thể ta rót những lượng chất lỏng khác nhau xác định bởi
độ cao h1, h2: d1Sh1g = d2Sh2g
d2 = d1h1/h2.
Có thể nâng cao độ chính xác nếu đầu tiên ta xác định khối lượng của đồng sunfat đối với khối lượng riêng
của nước và sau đó xác định khối lượng riêng của dầu đối với khối lượng riêng của đồng sunfat
Bài 20: Cho một thanh gỗ thẳng dài có thể quay quanh một trục lắp cố định ở một giá thí nghiệm, một thước
chia tới milimet, một bình hình trụ lớn đựng nước (đã biết khối lượng riêng của nước), một bình hình trụ lớn
đựng dầu hoả, một lọ nhỏ rỗng, một lọ nhỏ chứa đầy cát có nút đậy kín, hai sợi dây. Hãy trình bày một
phương án xác định khối lượng riêng của dầu hoả.
Giải:
- Lắp thanh gỗ vào trục quay để có 1 đòn bẩy. Treo lọ
rỗng vào đòn bên phải, treo lọ đầy cát vào một vị trí
ở đòn bên trái sao cho đòn bẩy cân bằng nằm ngang.
Ta có: P0.l0 = P.l
(1)
- Nhúng lọ đựng đầy cát ngập trong nước rồi tìm vị trí
treo nó sao cho đòn bẩy cân bằng:
P0. l0 = (P – F). l'
(2)
- Từ (1) và (2): F = P(l' – l)/l' , mà F = dnước.V
Suy ra: dnước =
- Lặp lại thí nghiệm bằng cách thay nước bằng dầu hoả,
tìm vị trí l'' treo lọ cát để đòn bẩy cân bằng.
- Ta có:
ddầu =
ddầu = dnước
hay: Ddầu = Dnước
Bài 21: Hãy trình bày phương án xác định khối lượng riêng của một viên sỏi. Cho các dụng cụ sau: Lực kế,
sợi dây (khối lượng dây không đáng kể), bình chứa nước. Biết trọng lượng riêng của nước là d 0. Bỏ qua lực
đẩy Ác-si mét của không khí tác dụng lên vật.
Giải:
Bước 1: Buộc viên sỏi bằng sợi dây rồi móc vào lực kế để xác định trọng lượng P của viên sỏi ngoài không
khí.
l'
l0
P0
Bước 2: Nhúng cho viên sỏi ngập trong nước và không chạm đáy bình thì lực kế chỉ giá trị P1
Bước 3: Xác định lưc đẩy Acsimet FA = P – P1 ( với FA = V.do)
Bước 4: Xác định trọng lượng riêng của viên sỏi: d =
7
=> thể tích của sỏi : V=
Từ đó xác định được khối lượng riêng của viên sỏi:
D=
Bài 22: Hai khối hình trụ đông chất hình dáng bên ngoài giống hệt nhau có Dvâtkhối rỗng; lỗ rỗng hình trụ có trục song song với trục của khối; chiều dài của lỗ rỗng bằng chièu dài của khối.
Các dụng cụ gồm: Một thước đo thẳng; một bình nước có khối lượng riêng là D nước= D. Hãy trình bày và
giải thích một phương án thực nghiệm để xác định.
a/ Khối lượng riêng của các chất cấu tạo nên 2 khối trên
b/ Bán kính lỗ của khối rỗng.
Bài 23: Một hợp kim A được tạo nên từ các kim loại đồng và bạc. Tỉ lệ khối lượng vàng và bạc trong hợp
kim A lần lượt là 80% va 20%.
a) Tìm khối lượng riêng của hợp kim A ?
b) Hợp kim B được tạo nên từ kim loại vàng và hợp kim A nêu trên. Hợp kim B được dùng chế tạo chiếc
vương miện có khối lượng là 75g và thể tích là 5cm3. Tìm khối lượng của vàng trong vương miện ? Cho khối
lượng riêng của đồng, bạc, vàng lần lượt là D1 = 8,9g/cm3 ; D2 = 10,5g/cm3 ; Dv = 19,6g/cm3.
Giải:
a) Gọi mđ , mb lần lượt là khối lượng của đồng và bạc trong hợp kim A, ta có:
Với
;
và mđ = 0,8M , mb = 0,2M (2)
Thay (2) vào (1) :
= 9,18g/cm3
b) Gọi m là khối lượng của vàng trong vương miện ; DA, DV là khối lượng riêng của hợp kim A và của vàng.
DA, DV là thể tích của hợp kim A và của vàng trong vương miện. Ta có:
VB = VA + VV
19,6.(75 – m) + 9,18.m = 899,64
m = 54,74(g)
Bài 3: Trong tay chỉ có 1 chiếc cốc thủy tinh hình trụ thành mỏng, bình lớn đựng nước, thước thẳng có
vạch chia tới milimet. Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng của một chất lỏng nào đó
và khối lượng riêng của cốc thủy tinh. Cho rằng bạn đã biết khối lượng riêng của nước.
Giải:
Gọi diện tích đáy cốc là S, Khối lượng riêng của cốc là D0; Khối lượng riêng của nước là D1; khối lượng
riêng của chất lỏng cần xác định là D2 và thể tích cốc là V. chiều cao của cốc là h.
Lần 1: thả cốc không có chất lỏng vào nước. phần chìm của cốc trong nước là h1
Ta có: 10D0V = 10D1Sh1 D0V = D1Sh1. (1)
D0Sh = D1Sh1 D0 =
D1 xác định được khối lượng riêng của cốc.
Lần 2: Đổ thêm vào cốc 1 lượng chất lỏng cần xác định khối lượng riêng ( vừa phải) có chiều cao h2, phần
cốc chìm trong nước có chiều cao h3
Ta có: D1Sh1 + D2Sh2 = D1Sh3. ( theo (1) và P = FA)
D2 = (h3 – h1)D1
phần
rỗng đó với các dụng cụ có trong phòng thí nghiệm . Biết khối lượng riêng của sắt D s.
Bài 2: Hãy trình bày phương án xác định KLR Dv của một vật làm bằng kim loại có hình dạng bất kỳ khi trong
tay chỉ có một lực kế, dây mảnh để buộc và một bình đựng nước. Biết nước có khối lượng riêng là D n.
Bài 3:
Hãy tìm cách xác định khối lượng riêng của thủy ngân. Cho dụng cụ gồm :
+ Lọ thủy tinh rỗng đủ lớn, nước có khối lượng riêng D, thủy ngân
+ Cân đồng hồ có độ chính xác cao, có giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất phù hợp.
Bài 4: Nêu cách xác định Dx của một chất lỏng với các dụng cụ sau: Một cân Rô béc van và hộp quả cân , cốc
đựng được chất lỏng và nước, một bình nước, một bình chất lỏng, biết khối lượng riêng của nước là D n..
Bµi 5: Một lọ thuỷ tinh đựng đầy thuỷ ngân, được nút chặt bằng nút thuỷ tinh. Tìm cách xác định khối lượng
thuỷ ngân trong lọ mà không được mở nút, biết khối lượng riêng của thuỷ ngân và thuỷ tinh lần lượt là D 1 và D2.
Cần những dụng cụ gì?
Bài 6: Hãy trình bày phương án xác định ( gần đúng) khối lượng riêng của một vật nhỏ bằng kim loại
Dụng cụ gồm: Vật cần xác định KLR, lực kế, ca đựng nước có thể nhúng chìm hoàn toàn vật, một số sợi dây nhỏ
mềm có thể bỏ qua khối lượng, KLR của không khí là D 1 và khối lượng riêng của nước là D 2 đã biết.
Bài 7: Trình bày cách xác định khối lượng riêng của dầu hỏa bằng phương pháp thực nghiệm với các dụng cụ
gồm: hai ống thủy tinh rỗng giống nhau và một ống cao su mếm có thể nối khít hai ống thủy tinh , một cốc đựng
nước nguyên chất, một cốc đựng dầu hỏa , một thước dài có độ chia nhỏ nhất đến mm. 1 bút vạch dấu, 1 phễu rót
thích hợp, một giá thí nghiệm. Trọng lượng riêng của nước đã biết là d n.
Bài 8: Xác định khối lượng riêng của dầu hỏa bằng phương pháp thực nghiệm với các dụng cụ gồm : Một ống
thủy tinh rỗng hình chữ U, một cốc đựng nước nguyên chất, một cốc đựng dầu hỏa, một thước dài có độ chia nhỏ
nhất đến mm, một phểu nhỏ. Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m 3.
Bài 9: Xác định khối lượng riêng của loại gỗ nổi trên mặt nước bằng các dụng cụ sau: Khối gỗ, bình nước hình
trụ( đủ lớn), thước thẳng, bút chì.
Bài 10: Một vật bằng đồng bên trong rỗng, thả vào trong cốc nước thì chìm. Sử dụng một lực kế xác định phần
rỗng của vật. Biết khối lượng riêng của nước D 1, khối lượng riêng của đồng D2.
Bài 11: Trong tay ta có một quả cân 500gam, một thước thẳng bằng kim loại có vạch chia và một số sợi dây
buộc. Làm thế nào để xác nhận lại khối lượng của một vật nặng 2kg bằng các vật dụng đó? Vẽ hình minh hoạ
Bài 12: Hãy tìm cách xác định khối lượng của một cái chổi quét nhà với các dụng cụ sau: Chiếc chổi cần
xác định khối lượng, một số đoạn dây mềm có thể bỏ qua khối lượng, 1 thước dây có độ chia tới milimet. 1
gói mì ăn liền mà khối lượng m của nó được ghi trên vỏ bao (coi m bao bì là nhỏ so với m cái chổi)
Bài 13: Nêu phương án thí nghiệm xác định khối lượng riêng của một mẫu kim loại được đặt trong một
trong hai cục sáp, biết khối lượng sáp trong hai cục là như nhau. Không được phép lấy mẩu kim loại ra khỏi
cục sáp. Được phép dùng: cân và bộ quả cân, giá đỡ, dây treo, cốc đựng nước không có độ chia, nước trong
cốc đã biết khối lượng riêng, hai cục sáp đều chìm hoàn toàn trong nước.
Bài 14:
Một bình nước hình trụ đặt trên mặt đất. Mở vòi C cho nước chảy ra:
a) Năng lượng nào đã chuyển thành động năng của dòng nước.
b) Trình bày phương án xác định vận tốc của nước phun ra khỏi vòi C
C
bằng các dụng cụ sau: thước dây, thước kẹp, đồng hồ bấm giây..
Bµi 15: Cho các dụng cụ sau: lực kế, chậu nước và dây mảnh. Bằng các dụng cụ đó, em hãy trình bày cách
đo khối lượng riêng của một vật rắn nhỏ không thấm nước và trọng lượng riêng lớn hơn của nước.
Bµi 16: Hãy xác định trọng lượng riêng của 1 chất lỏng với dụng cụ: một lực kế, một chậu nước và một vật
nặng. Nêu các bước tiến hành và giải thích.
Bài 17: Một miếng cao su hình tròn bán kính R có bề dày đồng nhất bằng h. Nếu thả nó vào nước thì chìm.
Cho một ống nhựa rỗng hình trụ thành mỏng bán kính r (r < R), bình đựng nước và một thước. Hãy trình bày
phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng của miếng cao su (cho chiều dài của ống nhựa đủ lớn,
khối lượng riêng của nước là D0).
1
Bài 18: Xác định tỉ số các khối lượng riêng của hai chất lỏng cho trước nhờ các dụng cụ và vật liệu sau
đây : Hai bình chứa các chất lỏng khác nhau, một thanh thẳng làm đòn bẩy, hai quả nặng có khối lượng bằng
nhau, giá đỡ có khớp nối để làm điểm tựa cho đòn bẩy, thước thẳng.
Bài 19: Xác định khối lượng riêng của dầu và dung dịch đồng sunfat bằng một số phương pháp. Phương
pháp nào cho kết quả chính xác nhất ? Khối lượng riêng của nước bằng 1000 kg/m3.
Dụng cụ và vật liệu: Ống đo, cốc nước, dầu, dung dịch đồng sunfat, ống nhỏ giọt, ống thủy tinh thẳng và
hình chữ U, thước đo.
Bài 20: Cho một thanh gỗ thẳng dài có thể quay quanh một trục lắp cố
định ở một giá thí nghiệm, một thước chia tới milimet, một bình hình trụ
lớn đựng nước (đã biết khối lượng riêng của nước), một bình hình trụ lớn
đựng dầu hoả, một lọ nhỏ rỗng, một lọ nhỏ chứa đầy cát có nút đậy kín,
h1
hai sợi dây. Hãy trình bày một phương án xác định khối lượng riêng của
A
B h2
dầu hoả.
Bài 21: Hãy trình bày phương án xác định khối lượng riêng của một viên
sỏi. Cho các dụng cụ sau: Lực kế, sợi dây (khối lượng dây không đáng
kể), bình chứa nước. Biết trọng lượng riêng của nước là d 0. Bỏ qua lực đẩy
Ác-si mét của không khí tác dụng lên vật.
Bài 22: Hai khối hình trụ đông chất hình dáng bên ngoài giống hệt nhau có Dvât
Các dụng cụ gồm: Một thước đo thẳng; một bình nước có khối lượng riêng là D nước= D. Hãy trình bày và
giải thích một phương án thực nghiệm để xác định.
a/ Khối lượng riêng của các chất cấu tạo nên 2 khối trên
b/ Bán kính lỗ của khối rỗng.
Bài 23: Một hợp kim A được tạo nên từ các kim loại đồng và bạc. Tỉ lệ khối lượng vàng và bạc trong hợp
kim A lần lượt là 80% va 20%.
a) Tìm khối lượng riêng của hợp kim A ?
b) Hợp kim B được tạo nên từ kim loại vàng và hợp kim A nêu trên. Hợp kim B được dùng chế tạo chiếc
vương miện có khối lượng là 75g và thể tích là 5cm3. Tìm khối lượng của vàng trong vương miện ? Cho khối
lượng riêng của đồng, bạc, vàng lần lượt là D1 = 8,9g/cm3 ; D2 = 10,5g/cm3 ; Dv = 19,6g/cm3.
Bài 3: Trong tay chỉ có 1 chiếc cốc thủy tinh hình trụ thành mỏng, bình lớn đựng nước, thước thẳng có
vạch chia tới milimet. Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng của một chất lỏng nào đó
và khối lượng riêng của cốc thủy tinh. Cho rằng bạn đã biết khối lượng riêng của nước.
Bµi tËp thùc hµnh PHẦN CƠ HỌC
Bài 1: Một quả cầu bằng sắt bên trong có một phần rỗng. Hãy nêu cách xác định thể tích phần
rỗng đó với các dụng cụ có trong phòng thí nghiệm . Biết khối lượng riêng của sắt D s.
Gi¶i:
Dụng cụ cần: Cân và bộ quả cân, bình chia độ, (bình tràn nếu quả cầu to hơn bình chia độ),bình nước, cốc.
+ Các bước:
- Cân quả cầu ta được khối lượng M thể tích phần đặc (sắt) của quả cầu: V đ = M/D
- Đổ một lượng nước vào bình chia độ sao cho đủ chìm vật, xác định thể tích V 1
-Thả quả cầu vào bình chia độ, mực nước dâng lên, xác định thể tích V 2
Thể tích quả cầu V= V2 – V1
- Thể tích phần rỗng bên trong quả cầu là V r= V – Vđ = V2 – V1- M/D
Bài 2: Hãy trình bày phương án xác định KLR Dv của một vật làm bằng kim loại có hình dạng bất kỳ khi trong
tay chỉ có một lực kế, dây mảnh để buộc và một bình đựng nước. Biết nước có khối lượng riêng là D n.
Gi¶i:
Bước 1: Dùng lực kế để đo trọng lượng P0 của vật đặt ngoài không khí
2
=> Khối lượng của vật là:
m=
Bước 2: Dùng lực kế để đo trọng lượng P1 của vật (đây chính là lực đàn hồi) khi nhúng chìm vào trong nước. Lực
đẩy Ac-si-met tác dụng lên vật là: FA = P0 - P1 = dn.V
=> Thể tích của vật là:
V=
Bước 3: Tính khối lượng riêng Dv của vật:
Dv =
Bài 3:
Hãy tìm cách xác định khối lượng riêng của thủy ngân. Cho dụng cụ gồm :
+ Lọ thủy tinh rỗng đủ lớn, nước có khối lượng riêng D, thủy ngân
+ Cân đồng hồ có độ chính xác cao, có giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất phù hợp.
Giải:
- Dùng cân xác định khối lượng của lọ rỗng là m
- Đổ nước đầy lọ rồi xác định khối lượng của lọ nước là m 1 => Khối lượng nước : mn = m1 – m
- Dung tích của lọ :
- Đổ hết nước ra, rồi đổ thủy ngân vào đầy lọ, xác định khối lượng của lọ thủy ngân là m 2
=> Khối lượng thủy ngân là m Hg = m2 – m
- Dung tích của lọ không đổi nên khối lượng riêng của thủy ngân là: D Hg =
Bài 4: Nêu cách xác định Dx của một chất lỏng với các dụng cụ sau: Một cân Rô béc van và hộp quả cân , cốc
đựng được chất lỏng và nước, một bình nước, một bình chất lỏng, biết khối lượng riêng của nước là D n..
Giải:
Cân cốc không được khối lượng m0
Cân một cốc đầy nước được khối lượng m 1 khối lượng nước m2 = m1 - m0
Thể tích nước trong cốc V = m2/Dn
Cân một cốc đầy chất lỏng được khối lượng m 3 khối lượng chất lỏng m4 = m3 - m0
Thể tích chất lỏng bằng V khối lượng riêng chất lỏng Dx= m4/V = ( m3-m0)Dn/(m1-m0)
Bµi 5: Một lọ thuỷ tinh đựng đầy thuỷ ngân, được nút chặt bằng nút thuỷ tinh. Tìm cách xác định khối lượng
thuỷ ngân trong lọ mà không được mở nút, biết khối lượng riêng của thuỷ ngân và thuỷ tinh lần lượt là D 1 và D2.
Cần những dụng cụ gì?
Gi¶i:
- Dùng cân xác định khối lượng tổng cộng của cả lọ m( Gồm khối lượng của thuỷ ngân m 1 và khối lượng của
thuỷ tinh m2): m= m1+ m2 (1)
- Dùng bình chia độ xác định thể tích V của cả lọ bao gồm thể tích V 1 của thuỷ ngân và thể tích V2 của thuỷ tinh:
V= V1+ V2 =
(2)
Rút m2 từ (1) thay vào (2) được khối lượng của thuỷ ngân:
Các dụng cụ cần dùng là: Cân, bình chia độ , nước.
Bài 6: Hãy trình bày phương án xác định ( gần đúng) khối lượng riêng của một vật nhỏ bằng kim loại
Dụng cụ gồm: Vật cần xác định KLR, lực kế, ca đựng nước có thể nhúng chìm hoàn toàn vật, một số sợi dây nhỏ
mềm có thể bỏ qua khối lượng, KLR của không khí là D 1 và khối lượng riêng của nước là D 2 đã biết.
Giải:
Bước 1: Treo vật vào lực kế. đọc số chỉ lực kế khi vật ở trong không khí ( P 1)
Nhúng chìm vật trong nước. đọc số chỉ của lực kế khi vật bị nhúng chìm (P 2)
3
Bước 2: Thiết lập các phương trình:
Gọi thể tích của vật là V, Lực ác si mét khi vật ngoài không khí là F A1 và khi vật ở trong nước là F A2.
Khi vật trong không khí: P1 = P - FA1 = P – 10D1V
(1)
Khi vật được nhúng chìm trong nước: P 2 = P - FA2 = P – 10D2V
(2)
Từ (1) và (2) ta có: V =
(3)
Mặt khác. Từ (1) và (3) có: P = F1 + 10D1V =
m=
Từ đó tính được khối lượng riêng của vật: D =
Bài 7: Trình bày cách xác định khối lượng riêng của dầu hỏa bằng phương pháp thực nghiệm với các dụng cụ
gồm: hai ống thủy tinh rỗng giống nhau và một ống cao su mếm có thể nối khít hai ống thủy tinh , một cốc đựng
nước nguyên chất, một cốc đựng dầu hỏa , một thước dài có độ chia nhỏ nhất đến mm. 1 bút vạch dấu, 1 phễu rót
thích hợp, một giá thí nghiệm. Trọng lượng riêng của nước đã biết là d n.
Giải:
Bước 1: Nối hai ống thủy tinh bằng ống cao su mềm thành một bình thông nhau và gắn lên giá thì nghiệm sao cho
hai miệng ống thủy tinh có chiều cao như nhau.
Bước 2: Đổ nước vào một nhánh , sau đó đổ dầu vào nhánh kia.. Do dầu không hòa tan và nhẹ hơn nước nên nổi
trên mặt nước.xác định 2 điểm A và B trong 2 nhánh (giả sử A ở nhánh có dầu) sao cho A nằm trên mặp phân
cách giữa dầu và nước và A, B cùng nằm trên mặt phẳng nằm ngang (đo từ miệng ống).
Bước 3: Thiết lập các phương trình: p A = pB nên hA. dd = hB.dn
dd =
Dùng thước có chia đến mm để đo độ cao h A của cột dầu và độ cao hB của cột nước và thế vào biểu thức trên để
tính dn. Có thể tiến hành đo nhiều lần với lượng nước và dầu khác nhau để tính trị số trung bình của trọng lượng
riêng của dầu
Bài 8: Xác định khối lượng riêng của dầu hỏa bằng phương pháp thực nghiệm với các dụng cụ gồm : Một ống
thủy tinh rỗng hình chữ U, một cốc đựng nước nguyên chất, một cốc đựng dầu hỏa, một thước dài có độ chia nhỏ
nhất đến mm, một phểu nhỏ. Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m 3.
Bài 9: Xác định khối lượng riêng của loại gỗ nổi trên mặt nước bằng các dụng cụ sau: Khối gỗ, bình nước hình
trụ( đủ lớn), thước thẳng, bút chì.
Bài 10: Một vật bằng đồng bên trong rỗng, thả vào trong cốc nước thì chìm. Sử dụng một lực kế xác định phần
rỗng của vật. Biết khối lượng riêng của nước D 1, khối lượng riêng của đồng D2.
Bài 11: Trong tay ta có một quả cân 500gam, một thước thẳng bằng kim loại có vạch chia và một số sợi dây
buộc. Làm thế nào để xác nhận lại khối lượng của một vật nặng 2kg bằng các vật dụng đó? Vẽ hình minh hoạ
Giải:
- Chọn điểm chính giữa của thanh kim loại làm điểm tựa. Vận dụng
nguyên lý đòn bảy, buộc vật nặng tại một điểm gần sát điểm mút của
thanh kim loại.
- Điều chỉnh vị trí treo quả cân sao cho thanh thăng bằng nằm ngang.
- Theo nguyên lý đòn bảy: P1/P2 = l2/l1
- Xác định tỷ lệ l1/l2 bằng cách đo các độ dài OA và OB. Nếu tỷ lệ này là 1/4 thì khối lượng vật nặng là 2kg
Bài 12: Hãy tìm cách xác định khối lượng của một cái chổi quét nhà với các dụng cụ sau: Chiếc chổi cần
xác định khối lượng, một số đoạn dây mềm có thể bỏ qua khối lượng, 1 thước dây có độ chia tới milimet. 1
gói mì ăn liền mà khối lượng m của nó được ghi trên vỏ bao (coi m bao bì là nhỏ so với m cái chổi)
Giải: ( xem hình vẽ phía dưới)
Bước 1: dùng dây mềm treo ngang chổi. di chuyển vị trí buộc dây tới khi chổi nằm cân bằng theo phương
ngang, đánh dấu điểm treo là trọng tâm của chổi ( điểm M)
Bước 2: Treo gói mì vào đầu B. làm lại như trên để xác đinh vị trí cân bằng mới của chổi ( điểm N)
Bước 3: vì lực tác dụng tỷ lệ nghịch với cánh tay đòn nên ta có: Pc.l1 = PM.l2
4
mc .l1 = m .l2 mc =
Từ đó xác định được khối lượng chổi. các chiều dài được đo bằng thước dây.
Bài 13: Nêu phương án thí nghiệm xác định khối lượng riêng của một mẫu kim loại được đặt trong một
trong hai cục sáp, biết khối lượng sáp trong hai cục là như nhau. Không được phép lấy mẩu kim loại ra khỏi
cục sáp. Được phép dùng: cân và bộ quả cân, giá đỡ, dây treo, cốc đựng nước không có độ chia, nước trong
cốc đã biết khối lượng riêng, hai cục sáp đều chìm hoàn toàn trong nước.
Gi¶i:
* Xác định khối lượng của mẫu kim loại:
-Cân khối lượng của hai cục sáp được các giá trị M1, M2 => khối lượng của kim loại là: m = M2 - M1. (1)
* Xác định thể tích của miếng kim loại:
- Dùng dây treo cục sáp khối lượng M1 trên một đòn cân, phía bên kia đặt các quả cân đồng thời để cục sáp
ngập trong cốc nước. Thêm các quả cân sao cân thăng bằng, khi đó trọng lượng các quả cân là P1.
Ta có: P1 + 10Dn.V1 = 10M1
Làm tương tự với cục sáp M2 ta có: P2 + 10Dn.V2 =10M1
=> Thể tích của các mẩu sáp:
,
trong đó Dn là KLR của nước.
- Thể tích của miếng kim loại bằng hiệu thể tích của hai cục sáp: V = V2 - V1 (2)
- Từ đó ta tính được khối lượng riêng của kim loại là:
D =
Bài 14:
Một bình nước hình trụ đặt trên mặt đất. Mở vòi C cho nước chảy ra:
a) Năng lượng nào đã chuyển thành động năng của dòng nước.
b) Trình bày phương án xác định vận tốc của nước phun ra khỏi vòi C
bằng các dụng cụ sau: thước dây, thước kẹp, đồng hồ bấm giây..
Giải:
C
D
a) + Khối lượng nước ( m) phun ra ở vòi C đúng bằng khối
d
lượng nước ở mặt thoáng bị tụt xuống (Δh).
+ Sự giảm thế năng của mặt nước đã chuyển hoá thành động
năng dòng nước.
b) + Sau thời gian t nước trong bình tụt xuống một thể tích V=
C
. Trong đó D là đường kính trong
của cốc trụ, Δh là độ giảm chiều cao cột nước.
+ Tiết diện của vòi C là S =
. Trong đó d là đường kính trong của vòi C.
+ Mặt khác, vận tốc chảy của nước là v =
+ Suy ra v =
.
Với t đo được bằng đồng hồ bấm giây, còn D, d và Δh đo được bằng thước dây,
thước kẹp. Do đó tính được v.
Bµi 15: Cho các dụng cụ sau: lực kế, chậu nước và dây mảnh. Bằng các dụng cụ đó, em hãy trình bày cách
đo khối lượng riêng của một vật rắn nhỏ không thấm nước và trọng lượng riêng lớn hơn của nước.
5
Bµi 16: Hãy xác định trọng lượng riêng của 1 chất lỏng với dụng cụ: một lực kế, một chậu nước và một vật
nặng. Nêu các bước tiến hành và giải thích.
Bài 17: Một miếng cao su hình tròn bán kính R có bề dày đồng nhất bằng h. Nếu thả nó vào nước thì chìm.
Cho một ống nhựa rỗng hình trụ thành mỏng bán kính r (r < R), bình đựng nước và một thước. Hãy trình bày
phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng của miếng cao su (cho chiều dài của ống nhựa đủ lớn,
khối lượng riêng của nước là D0).
Giải:
- Bước 1: Đặt miếng cao su áp vào ống trụ rồi nhúng sâu vào nước
theo phương thẳng đứng (hình vẽ).
- Bước 2: Từ từ nâng ống nhựa lên cao đến khi miếng cao bắt đầu
tách rời ống thì dừng lại. Dùng thước đo khoảng cách H từ miệng dưới
ống đến mặt thoáng của nước.
Gọi F1 là áp lực của nước tác dụng vào mặt dưới của miếng cao su.
F2
2.r
F2 là áp lực của nước tác dụng lên phần nhô ra ngoài giới hạn
H
của ống ở mặt trên của miếng cao su.
P là trọng lượng của miếng cao su.
h
Miếng cao su bắt đầu tách ra khỏi ống khi: P + F2 = F1 (1)
Với: F1 = p1.S1 =10.D0.S.(H+h) = 10.D0. .R2.(H+h)
P
F2 = p2.S2 =10.D0.( .R2 - .r2).H
F1
P = 10.D.V = 10.D. .R2.h
Thế tất cả vào (1) và rút gọn: R2.h.D + (R2 - r2).H.D0 = R2.(H + h).D0
2.R
D = D0.(1 +
)
(Với: D0, R, h và r đã cho ; H đo được)
Bài 18: Xác định tỉ số các khối lượng riêng của hai chất lỏng cho trước nhờ các dụng cụ và vật liệu sau
đây : Hai bình chứa các chất lỏng khác nhau, một thanh thẳng làm đòn bẩy, hai quả nặng có khối lượng bằng
nhau, giá đỡ có khớp nối để làm điểm tựa cho đòn bẩy, thước thẳng.
Bài 19: Xác định khối lượng riêng của dầu và dung dịch đồng sunfat bằng một số phương pháp. Phương
pháp nào cho kết quả chính xác nhất ? Khối lượng riêng của nước bằng 1000 kg/m3.
Dụng cụ và vật liệu: Ống đo, cốc nước, dầu, dung dịch đồng sunfat, ống nhỏ giọt, ống thủy tinh thẳng và
hình chữ U, thước đo.
Giải:
Cách 1:
Rót dầu và nước vào bình thông nhau như hình vẽ, ta có phương trình
cân bằng áp suất tại 2 điểm A, B:
h1
PA = PB d1gh1 = d2gh2
d2 = d1h1/h2
A
B h2
Phương pháp này thích hợp cho chất lỏng không trộn được vào nhau. Như
vậy không so sánh được khối ngjh riêng của nước và đồng sunfat. Để xác
định khối lượng riêng của đồng sunfat ta rót dầu và dung dịch đồng sunfat
vào bình thông nhau.
Cách 2: Khảo sát điều kiện cân bằng của vật có trục quay. Vật đo
có thể là cái thước đặt trên bút chì.
Trên thước, một đầu đặt một cốc nhỏ, đầu kia cũng đặt một cố nhỏ
nhưng chứa một lượng nước đã biết m1. Áp dụng quy tắc mô men lực
ta
có:
mgl1 = (m + m1)gl2 m = m1l2/(l1 - l2)
Lập cân bằng các cốc có thể tích V của nước và dầu bằng nhau:
l1
l2
6
(m + d1V)gl'1 = (m + d2V)gl'2 d2 =
Cách 3: Phương pháp trên nhưng không cần đo khối lượng các cốc, nếu ta lập cân bằng các cốc chứa chất
lỏng trên đòn cân có cách tay đòn bằng nhau. Muốn thể ta rót những lượng chất lỏng khác nhau xác định bởi
độ cao h1, h2: d1Sh1g = d2Sh2g
d2 = d1h1/h2.
Có thể nâng cao độ chính xác nếu đầu tiên ta xác định khối lượng của đồng sunfat đối với khối lượng riêng
của nước và sau đó xác định khối lượng riêng của dầu đối với khối lượng riêng của đồng sunfat
Bài 20: Cho một thanh gỗ thẳng dài có thể quay quanh một trục lắp cố định ở một giá thí nghiệm, một thước
chia tới milimet, một bình hình trụ lớn đựng nước (đã biết khối lượng riêng của nước), một bình hình trụ lớn
đựng dầu hoả, một lọ nhỏ rỗng, một lọ nhỏ chứa đầy cát có nút đậy kín, hai sợi dây. Hãy trình bày một
phương án xác định khối lượng riêng của dầu hoả.
Giải:
- Lắp thanh gỗ vào trục quay để có 1 đòn bẩy. Treo lọ
rỗng vào đòn bên phải, treo lọ đầy cát vào một vị trí
ở đòn bên trái sao cho đòn bẩy cân bằng nằm ngang.
Ta có: P0.l0 = P.l
(1)
- Nhúng lọ đựng đầy cát ngập trong nước rồi tìm vị trí
treo nó sao cho đòn bẩy cân bằng:
P0. l0 = (P – F). l'
(2)
- Từ (1) và (2): F = P(l' – l)/l' , mà F = dnước.V
Suy ra: dnước =
- Lặp lại thí nghiệm bằng cách thay nước bằng dầu hoả,
tìm vị trí l'' treo lọ cát để đòn bẩy cân bằng.
- Ta có:
ddầu =
ddầu = dnước
hay: Ddầu = Dnước
Bài 21: Hãy trình bày phương án xác định khối lượng riêng của một viên sỏi. Cho các dụng cụ sau: Lực kế,
sợi dây (khối lượng dây không đáng kể), bình chứa nước. Biết trọng lượng riêng của nước là d 0. Bỏ qua lực
đẩy Ác-si mét của không khí tác dụng lên vật.
Giải:
Bước 1: Buộc viên sỏi bằng sợi dây rồi móc vào lực kế để xác định trọng lượng P của viên sỏi ngoài không
khí.
l'
l0
P0
Bước 2: Nhúng cho viên sỏi ngập trong nước và không chạm đáy bình thì lực kế chỉ giá trị P1
Bước 3: Xác định lưc đẩy Acsimet FA = P – P1 ( với FA = V.do)
Bước 4: Xác định trọng lượng riêng của viên sỏi: d =
7
=> thể tích của sỏi : V=
Từ đó xác định được khối lượng riêng của viên sỏi:
D=
Bài 22: Hai khối hình trụ đông chất hình dáng bên ngoài giống hệt nhau có Dvât
Các dụng cụ gồm: Một thước đo thẳng; một bình nước có khối lượng riêng là D nước= D. Hãy trình bày và
giải thích một phương án thực nghiệm để xác định.
a/ Khối lượng riêng của các chất cấu tạo nên 2 khối trên
b/ Bán kính lỗ của khối rỗng.
Bài 23: Một hợp kim A được tạo nên từ các kim loại đồng và bạc. Tỉ lệ khối lượng vàng và bạc trong hợp
kim A lần lượt là 80% va 20%.
a) Tìm khối lượng riêng của hợp kim A ?
b) Hợp kim B được tạo nên từ kim loại vàng và hợp kim A nêu trên. Hợp kim B được dùng chế tạo chiếc
vương miện có khối lượng là 75g và thể tích là 5cm3. Tìm khối lượng của vàng trong vương miện ? Cho khối
lượng riêng của đồng, bạc, vàng lần lượt là D1 = 8,9g/cm3 ; D2 = 10,5g/cm3 ; Dv = 19,6g/cm3.
Giải:
a) Gọi mđ , mb lần lượt là khối lượng của đồng và bạc trong hợp kim A, ta có:
Với
;
và mđ = 0,8M , mb = 0,2M (2)
Thay (2) vào (1) :
= 9,18g/cm3
b) Gọi m là khối lượng của vàng trong vương miện ; DA, DV là khối lượng riêng của hợp kim A và của vàng.
DA, DV là thể tích của hợp kim A và của vàng trong vương miện. Ta có:
VB = VA + VV
19,6.(75 – m) + 9,18.m = 899,64
m = 54,74(g)
Bài 3: Trong tay chỉ có 1 chiếc cốc thủy tinh hình trụ thành mỏng, bình lớn đựng nước, thước thẳng có
vạch chia tới milimet. Hãy nêu phương án thí nghiệm để xác định khối lượng riêng của một chất lỏng nào đó
và khối lượng riêng của cốc thủy tinh. Cho rằng bạn đã biết khối lượng riêng của nước.
Giải:
Gọi diện tích đáy cốc là S, Khối lượng riêng của cốc là D0; Khối lượng riêng của nước là D1; khối lượng
riêng của chất lỏng cần xác định là D2 và thể tích cốc là V. chiều cao của cốc là h.
Lần 1: thả cốc không có chất lỏng vào nước. phần chìm của cốc trong nước là h1
Ta có: 10D0V = 10D1Sh1 D0V = D1Sh1. (1)
D0Sh = D1Sh1 D0 =
D1 xác định được khối lượng riêng của cốc.
Lần 2: Đổ thêm vào cốc 1 lượng chất lỏng cần xác định khối lượng riêng ( vừa phải) có chiều cao h2, phần
cốc chìm trong nước có chiều cao h3
Ta có: D1Sh1 + D2Sh2 = D1Sh3. ( theo (1) và P = FA)
D2 = (h3 – h1)D1
 









Các ý kiến mới nhất