Giải bài tập SBT Vật lý 8 Bài 7: Áp suất

Trường hợp nào sau đây áp lực của người lên mặt sàn là lớn nhất?

A. Người đứng cả hai chân.

B. Người đứng co một chân.

C. Người đứng cả hai chân nhưng cúi gập xuống.

D. Người đứng cả hai chân nhưng tay cầm quả tạ.

Phương pháp giải

Để xác định trường hợp áp lực của người lên mặt sàn là lớn nhất, cần ghi nhớ: Tác dụng của áp lực càng lớn khi độ lớn của áp lực càng lớn hay diện tích mặt bị ép càng nhỏ.

Hướng dẫn giải

Áp lực của người lên mặt sàn lớn nhất khi áp lực càng mạnh nên người đứng cả 2 chân nhưng tay cầm quả tạ sẽ tạo ra áp lực lớn hơn các trường hợp còn lại.

Chọn D

Trong các cách tăng, giảm áp suất sau đây, cách nào là không đúng?

A. Muốn tăng áp suất thì tăng áp lực, giảm diện tích bị ép.

B. Muốn tăng áp suất thì giảm áp lực, tăng diện tích bị ép.

C. Muốn giảm áp suất thì phải giảm áp lực, giữ nguyên diện tích bị ép.

D. Muốn giảm áp suất thì phải giữ nguyên áp lực, tăng diện tích bị ép.

Phương pháp giải

- Dựa vào công thức tính áp suất: p = F/S

- p tỉ lệ thuận với F và tỉ lệ nghịch với S

Hướng dẫn giải

B sai: Vì ta có công thức tính áp suất: p = F/S nên muốn tăng áp suất thì tăng áp lực, giảm diện tích bị ép. 

Chọn B

Có hai loại xẻng vẽ ở hình 7.1. Khi tác dụng cùng một lực thì xẻng nào nhấn vào đất được dễ dàng hơn? Tại sao?

Phương pháp giải

Dựa vào yếu tố diện tích tiếp xúc: diện tích bị ép nhỏ hơn tạo một áp lực thì áp suất lớn hơn

Hướng dẫn giải

Loại xẻng có đầu nhọn nhấn vào đất dễ dàng hơn vì diện tích bị ép nhỏ hơn loại xẻng có đầu bằng, khi tác dụng cùng một áp lực thì áp suất của xẻng có đầu nhọn lớn hơn áp suất của xẻng có đầu bằng.

Ở cách đặt nào thì áp suất, áp lực của viên gạch ở hình 7.2 là nhỏ nhất, lớn nhất?

Phương pháp giải

- Dựa vào công thức tính áp suất: p = F/S

- Dựa vào trọng lượng và diện tích tiếp xúc viên gạch để xác định cách đặt để áp lực nhỏ nhất, lớn nhất

Hướng dẫn giải

Ta có công thức tính áp suất: p = F/S

Trong cả ba cách thì áp lực bằng nhau vì trọng lượng viên gạch không đổi.

Vị trí a) có áp suất lớn nhất vì diện tích tiếp xúc nhỏ nhất.

Vị trí c) có áp suất nhỏ nhất vì diện tích tiếp xúc lớn nhất.

Một người tác dụng lên mặt sàn một áp suất 1,7.10⁴ N/m². Diện tích của hai bàn chân tiếp xúc với mặt sàn là 0,03m². Hỏi trọng lượng và khối lượng của người đó?

Phương pháp giải

- Trọng lượng của người bằng áp lực của người đó tác dụng lên mặt sàn: P = F = p.S

- Từ P= 10m, suy ra m

Hướng dẫn giải

Trọng lượng của người bằng áp lực của người đó tác dụng lên mặt sàn:

P = F = p.S = 1,7.10⁴ N/m².0,03m² = 510N

Vì P = 10.m nên khối lượng của người là: \(m=\dfrac{P}{10}=\dfrac{510}{10}=51kg\)

Đặt một bao gạo 60kg lên một cái ghế bốn chân có khối lượng 4kg. Diện tích tiếp xúc với mặt đất của mỗi chân ghế là 8cm². Tính áp suất các chân ghế tác dụng lên mặt đất.

Phương pháp giải

- Tính trọng lượng của bao gạo và ghế

- Tính diện tích  tiếp xúc của 4 chân ghế với mặt đất 

- Sử dụng công thức tính áp suất: p = F/S

Hướng dẫn giải

Trọng lượng của bao gạo là: P₁ = 10.m₁ = 10.60 = 600 N

Trọng lượng của ghế là: P₂ = 10.m₂ = 10.4 = 40 N

Diện tích tiếp xúc của 4 chân ghế với mặt đất là:

S = 4.8 cm² = 4.0,0008 m² = 0,0032 m².

Áp suất các chân ghế tác dụng lên mặt đất là:

 \(p = \dfrac{F}{S} = \dfrac{F}{{4{S_1}}} = \dfrac{{640}}{{4.0,0008}} \)\(\,= 200000\,N/{m^2}\)

Câu so sánh áp suất và áp lực nào sau đây là đúng?

A. Áp suất và áp lực có cùng đơn vị đo.

B. Áp lực là lực ép vuông góc với mặt bị ép, áp suất là lực ép không vuông góc với mặt bị ép.

C. Áp suất có số đo bằng độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích.

D. Giữa áp suất và áp lực không có mốì quan hệ nào.

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần nắm lí thuyết về áp lực và áp suất: Áp suất có số đo bằng độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích.

Hướng dẫn giải

Áp suất có số đo bằng độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích.

Chọn C

Một áp lực 600 N gây áp suất 3000 N/m² lên diện tích bị ép có độ lớn

A. 2000 cm²

B. 200 cm²

C. 20 cm²

D. 0,2 cm²

Phương pháp giải

Để xác định độ lớn diện tích bị ép, sử dụng công thức: S = F/p

Hướng dẫn giải

Ta có \(S = \dfrac{F}{p} = \dfrac{600}{3000} = 0,2{m^2} = 2000c{m^2}\)

Chọn A

Hai người có khối lượng lần lượt là m₁ và m₂. Người thứ nhất đứng trên tấm ván diện tích S₁, người thứ hai đứng trên ván diện tích S₂. Nếu m₂ = 1,2 m₁ và S₁ = 1,2S₂, thì khi so sánh áp suất hai người tác dụng lên mặt đất, ta có

A. p₁ = p₂

B. p₁ = 1,2p₂

C. p₂ = 1,44p₁

D. p₂ = 1,2p₁

Phương pháp giải

Để so sánh áp suất hai người tác dụng lên mặt đất ta sử dụng:

- Công thức tính áp suất: p = F/S

- Công thức tính trọng lương: P=10m

Hướng dẫn giải

Vì 

\({p_1} = \dfrac{F_1}{S_1} = \dfrac{10{m_1}}{S_1}\)
\({p_2} = \dfrac{F_2}{S_2} = \dfrac{10{m_2}} {S_2}\)
\(\dfrac{p_2}{p_1} = {\dfrac{10{m_2}}{S_2}}. {\dfrac{S_1}{10{m_1}}} = 1,44\Rightarrow {p_2} = 1,44{p_1}\)

Chọn C 

Khi xe máy đang chuyển động thẳng đều trên mặt đường nằm ngang thì áp lực do xe tác dụng lên mặt đất có độ lớn bằng:

A. trọng lượng của xe và người đi xe

B. lực kéo của động cơ xe máy

C. lực cản của mặt đường tác dụng lên xe

D. không

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần ghi nhớ: áp lực xe tác dụng lên mặt đất có độ lớn bằng trọng lượng của xe và người đi xe

Hướng dẫn giải

Khi xe máy đang chuyển động thẳng đều trên mặt đường nằm ngang thì áp lực xe tác dụng lên mặt đất có độ lớn bằng trọng lượng của xe và người đi xe.

Chọn A

Áp lực của một vật đứng yên trên mặt phẳng nghiêng tác dụng lên mặt phẳng này có cường độ:

A. bằng trọng lượng của vật

B. nhỏ hơn trọng lượng của vật

C. lớn hơn trong lượng của vật

D. bằng lực ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng

Phương pháp giải

Để xác định cường độ của áp lực, ta cần nắm: 

- Do có lực ma sát nghỉ giữ cho vật không bị trượt, khi đó áp lực vuông góc với mặt phẳng nằm nghiêng

- Trọng lực có phương thẳng đứng

Hướng dẫn giải

Khi một vật đứng yên trên mặt phẳng nằm nghiêng do có lực ma sát nghỉ giữ cho vật không bị trượt, khi đó áp lực vuông góc với mặt phẳng nằm nghiêng, còn trọng lực có phương thẳng đứng nên trong trường hợp này trọng lực lớn hơn áp lực hay áp lực nhỏ hơn trọng lực. 

Chọn B

Người ta dùng một cái đột để đục lỗ trên một tấm tôn. Nếu diện tích của mũi đột là 0,4 mm², áp lực búa tác dụng tác dụng vào đột là 60N, thì áp suất do mũi đột tác dụng lên tấm tôn là

A. 15 N/m²

B. 15.10⁷ N/m²

C. 15.10³ N/m²

D. 15.10⁴ N/m²

Phương pháp giải

- Đổi đơn vị diện tích ra m²

- Sử dụng công thức tính áp suất: p =F/S

Hướng dẫn giải

Chọn B.

Ta có: S = 0,4 mm² = 0,4/1000000 m² = 0,4.10^-6 m².

Vì áp suất do mũi đột tác dụng lên tấm tôn là:

\(p = \dfrac{F}{S} = \dfrac{{60}}{{0,{{4.10}^{ - 6}}}} = {15.10^7}N/{m^2}\)

Áp suất ở tâm Trái Đất có trị số vào khoảng 4.10¹¹ Pa. Để có áp suất này trên mặt đất phải đặt một vật có khối lượng bằng bao nhiêu lên một mặt nằm ngang có diện tích 1m².

Phương pháp giải

- Áp lực ở tâm Trái Đất bằng trọng lượng của vật: F = P

- Công thức tính áp suất: p = F/S, trọng lượng: P=10m

Hướng dẫn giải

Áp lực ở tâm Trái Đất bằng trọng lượng của vật nên ta có:

F = P ⇔ P = p.S = 4.10¹¹.1 = 4.10¹¹ N

Vì P = 10.m nên khối lượng của vật là: 

\( P=10m\\\Rightarrow m=\dfrac{P}{10}=\dfrac{4.{10^{11}}}{10}=4.{10^{10}}kg\)

Tại sao khi trời mưa, đường đất mềm lầy lội, người ta thường dùng một tấm ván đặt trên đường để người hoặc xe đi? 

Phương pháp giải

Dựa vào mục đích tăng diện tích tiếp xúc, làm giảm áp suất lên đường để giải thích việc dùng một tấm ván đặt trên đường để người hoặc xe đi khi trời mưa

Hướng dẫn giải

Khi trời mưa, đường đất lầy lội, người ta thường dùng một tấm ván đặt trên đường để tăng diện tích tiếp xúc, làm giảm áp suất lên đường nên khi đi không bị lún.

Tại sao mũi kim thì nhọn còn chân ghế thì không nhọn?

Phương pháp giải

Để giải thích mũi kim thì nhọn còn chân ghế thì không nhọn ta dựa vào:

- Mũi kim nhọn làm giảm diện tích tiếp xúc 

- Chân ghế chịu áp lực lớn

Hướng dẫn giải

- Mũi kim nhọn làm giảm diện tích tiếp xúc nên tăng áp suất, do đó dễ dàng xuyên qua vải.

- Chân ghế chịu áp lực lớn nên phải có diện tích tiếp xúc lớn, để áp suất tác dụng lên mặt sàn nhỏ, ghế không bị gãy.

Một vật khối lượng 0,84kg, có dạng hình hộp chữ nhật, kích thước 5cm x 6cm x 7cm. Lần lượt đặt ba mặt của vật này lên mặt sàn nằm ngang. Hãy tính áp lực và áp suất vật tác dụng lên mặt sàn trong từng trường hợp và nhận xét về các kết quả tính được.

Áp lực trong cả ba trường hợp đều bằng trọng lực của vật: 

F₁ = F₂ = F₃ = P = 10m = 10.0,84 = 8,4 N

Áp suất trong ba trường hợp lần lượt là: 

\({p_1} =\dfrac{P}{S_1}= \dfrac{8,4}{0,06.0,07} = 2000N/{m^2}\)
\({p_2} =\dfrac{P}{S_2} = \dfrac{8,4}{0,05.0,07} = 2400N/{m^2}\)

\({p_3} =\dfrac{P}{S_3} = \dfrac{8,4}{0,05.0,06} = 2800N/{m^2}\)

Nhận xét: Áp lực do vật tác dụng lên sàn trong cả ba trường hợp đều như nhau nhưng áp suất trong các trường hợp khác nhau