ÔN TẬP CHỦ ĐỀ LỰC ĐÀN HỒI
1. KIẾN THỨC
| 1.1. Lực đàn hồi \(\overset{\to }{\mathop{{{F}_{dh}}}}\,\) có :
* Điểm đặt: tại 2 đầu của lò xo. * Phương: trùng với trục của lò xo. * Chiều: ngược với chiều biến dạng. * Độ lớn: \({{F}_{dh}}=k.\left| do\sim gian \right|=k.\left| do\sim nen \right|\) \({{F}_{dh}}=k.\left| \Delta \ell \right|=k.\left| \ell -{{\ell }_{0}} \right|\) + \({{\ell }_{0}}\) là chiều dài tự nhiên hay chiều dài ban đầu –khi lò xo không bị biến dạng ( chưa gắn vật ) (m) + \(\ell \) là chiều dài hiện tại của lò xo ( sau khi biến dạng hay gắn vật ) (m). + \(\left| \Delta \ell \right|=\left| \ell -{{\ell }_{0}} \right|\) là độ biến dạng của lò xo (m). + k là độ cứng của lò xo hay hệ số đàn hồi (N/m) + \({{F}_{dh}}\) là lực đàn hồi (N). | Nhắc lại : Véc –tơ trọng lực \(\overset{\to }{\mathop{P}}\,\) có : * Điểm đặt: tại trọng tâm của vật. * Phương: thẳng đứng. * Chiều: từ trên xuống. * Độ lớn: \(P=m.g\) Ví dụ khi treo vật vào lò xo :
|
| Phương pháp giải bài tập | |
| Tác dụng lực F vào lò xo
Khi vật cân bằng : \(\overset{\to }{\mathop{F}}\,+\overset{\to }{\mathop{{{F}_{dh}}}}\,=\overset{\to }{\mathop{0}}\,\) \(\Rightarrow \)\({{F}_{dh}}=F\) | Treo vật m vào lò xo
Khi vật cân bằng : \(\overset{\to }{\mathop{P}}\,+\overset{\to }{\mathop{{{F}_{dh}}}}\,=\overset{\to }{\mathop{0}}\,\) \(\Rightarrow \)\({{F}_{dh}}=P\) Hay : \(k.\Delta {{\ell }_{cb}}=m.g\) |
2. BÀI TẬP VÍ DỤ
Trong giới hạn đàn hồi của một lò xo treo thẳng đứng đầu trên gắn cố định. Treo vật khối lượng 800g thì lò xo dài 24 cm; treo vật khối lượng 600g lò xo dài 23 cm. Lấy g = 10 m/s2. Tính chiều dài của lò xo khi treo vật có khối lượng 1,5 kg
Hướng dẫn:
+ Khi treo vật m1 = 800g = 0,8 kg:
k |l1 - lo| = m1g ⇒ k |0,24 - lo| = 8 (1)
+ Khi treo vật khối lượng m2 = 600g = 0,6 kg
k |l2 - lo| = m2g ⇒ k |0,23 - lo| = 6 (2)
Giải (1) và (2) ⇒ l0 = 20 cm hoặc l0 = 164/7 cm
Vì đầu trên gắn cố định nên khi treo vật vào, lò xo sẽ dãn ⇒ l0 > 23 cm
Vậy l0 = 20 cm = 0,2 m
⇒ k = 200 N/m
+ Khi treo vật m3 = 1,5 kg
k |l3 - lo | = m3g ⇒ 200.(l3 – 20) = 1,5.10 ⇒ l3 = 27,5 cm
3. BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1:
a. Phải treo vật có khối lượng là bao nhiêu để lò xo có độ cứng 15N/m giãn ra 10cm. Lấy g = 10 m/s2 .
b. Nếu không treo vật thì phải tác dụng vào lò xo một lực có độ lớn bao nhiệu, để lò xo có cùng độ biến dạng trên?
ĐS : 0.15kg; 1,5N.
Bài 2: Một lò xo giãn ra 2,5cm khi treo vật m1 = 200g, còn khi treo vật m2 = 300g thì lò xo giãn ra bao nhiêu?
ĐS : 3,75cm .
Bài 3: Một lò xo có chiều dài tự nhiên \({{\ell }_{0}}\), khi treo vật m1 = 100g vào thì chiều dài của lò xo là 31cm, nếu treo thêm vật m2 =100g vào thì độ dài của lò xo là 32cm. Xác định chiều dài tự nhiên của lò xo?
ĐS : 30cm .
Bài 4: Một lò xo treo thẳng đứng. Khi treo vật m1 = 10g thì lò xo có chiều dài 50,4cm, khi treo vật m2 = 50g thì lò xo có chiều dài 52cm. Tính độ cứng và chiều dài tự nhiên của lò xo. Lấy g = 10 m/s2.
ĐS: 50cm ; 25N/m .
Bài 5: Một ô–tô tải kéo một ô –tô con bắt đầu chuyển động nhanh dần đều, đi được 400m trong 50s. Ô–tô con có khối lượng 2 tấn, dây cáp nối 2 xe có độ cứng là 2.10 6 N/m.
a. Tính gia tốc của đồn xe.
b. Tính lực kéo của xe tải tác dụng lên xe con và độ giãn của dây cáp nối 2 xe trong hai trường hợp:
\(\alpha \). Bỏ qua ma sát.
\(\beta \). Lực ma sát bằng 2% trọng lượng và g= 10m/s2.
ĐS: 640N; 0,32mm; 1 040N;0,52mm.
Bài 6: Một đầu máy kéo một toa xe , toa xe có khối lượng 20 tấn. Khi chuyển động lò xo nối với đầu máy giãn ra 8cm. Độ cứng của lò xo là 5.10 4 N/m.Tính lực kéo của đầu máy và gia tốc của đoàn tàu , bỏ qua ma sát cản trở chuyển động .
ĐS : 4 000N ; 0,2 m/s2 .
...
---(Nội dung tiếp theo của phần bài tập, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)---
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Ôn tập chủ đề Lực đàn hồi môn Vật Lý 10 năm 2021. Để xem thêm nhiều tư liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
