CƠ NĂNG CỦA VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA LỰC ĐÀN HỒI KHI LÒ XO ĐẶT NẰM NGANG
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Động năng của con lắc lò xo: Wđ=mv2/2
- Thế năng đàn hồi của con lắc lò: Wt=kΔl2/2
- Cơ năng trong con lắc lò xo: W=Wđ+Wt
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Con lắc lò xo đặt nằm ngang, gồm vật nặng có khối lượng 500 g và một lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m, dao động điều hòa. Trong quá trình dao động chiều dài của lò xo biến thiên từ 22 cm đến 30 cm. Cơ năng của con lắc là:
A. 0,16 J. B. 0,08 J. C. 80 J. D. 0,4 J.
Hướng dẫn:
Ta có: Cơ năng của con lắc là:
3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1. Cho cơ hệ như hình vẽ, lò xo có khối lượng không đáng kể.
Biết độ cứng của lò xo k = 100N/m độ cao h = 40cm và g = 10m/s2. Tại vị trí A thả nhẹ vật có khối lượng m = 2kg để vật đến va chạm với điểm B của lò xo. Bỏ qua mọi ma sát. Độ nén cực đại của lò xo bằng
A.28cm. B. 40cm.
C.16cm. D. 20cm.
Câu 2. Cho cơ hệ như hình vẽ, lò xo có khối lượng không đáng kể, một đầu cố định, một đầu tự do.
Biết độ cứng của lò xo k = 200N/m và lấy g = 10m/s2. Tiến hành đặt vật m =1kg vào một đầu tự do của lò xo (không gắn vào lò xo). Đẩy vật m đến vị trí để lò xo nén 8cm sau đó buông nhẹ để vật chuyển động. Độ cao cực đại mà vật m lên tới trên mặt phẳng nghiêng bằng
A.12,8cm. B. 80cm.
C.6,4cm. D. 64cm.
Câu 3. Một lò xo độ cứng k= 100 N/m một đầu cố định một đầu gắn với vật nhỏ khối lượng m = 100g, đặt trên mặt phẳng ngang nhẵn. Tại vị trí cân bằng, truyền cho vật vận tốc vO= 2m/s. độ biến dạng của lò xo khi động năng bằng ba lần thế năng là
A. 6,2cm. B. 3,2cm.
C. 1cm. D. 5 cm.
Câu 4. Một quả cầu m = 8kg buộc vào đầu một lò xo nhẹ có thể chuyển động không ma sát trên mặt phẳng nằm ngang, đầu kia của lò xo gắn vào điểm cố định, chọn gốc thế năng là vị trí đầu lò xo gắn với vật nặng khi chưa biến dạng. Nén lò xo lại một đoạn rồi thả thấy khi lò xo qua vị trí bị nén 8 cm đối với chiều dài tự nhiên thì vận tốc của vật nặng là 1,6 m/s và động năng bằng bốn lần thế năng đàn hồi. Độ cứng của lò xo bằng
A. 200N/m. B. 400N/m.
C. 600N/m. D. 800N/m.
Câu 5. Một lò xo có độ cứng 100 N/m được đặt trên mặt phẳng ngang: một đầu gắn cố định với giá đỡ, đầu còn lại gắn với một quả cầu khối lượng 40 g. Kéo quả cầu rời khỏi vị trí cân bằng của nó một đoạn 3 cm, rồi buông tay ra để nó chuyển động. Bỏ qua lực ma sát, lực cản không khí và khối lượng của lò xo. Vận tốc của quả cầu khi nó về tới vị trí cân bằng là
A.4,7m/s. B.1,5m/s.
C.150m/s. D. 1,5cm/s.
Câu 6. Cho cơ hệ như hình vẽ, lò xo có khối lượng không đáng kể, một đầu cố định, một đầu được gắn vào vật m2. Biết độ cứng của lò xo k = 100N/m độ cao h = 80cm và g = 10m/s2. Tại vị trí A thả nhẹ vật có khối lượng m1 = 2kg để vật đến va chạm mềm với vật m2 có cùng khối lượng với m1. Bỏ qua mọi ma sát. Độ nén cực đại của lò xo bằng
A.28cm. B. 40cm.
C.57cm. D. 80cm.
-(Hết)-
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi khi lò xo đặt nằm ngang môn Vật Lý 10 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc 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.
