PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP LỰC ĐÀN HỒI
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Xuất hiện khi lò xo bị biến dạng đàn hồi.
+ Điểm đặt: tại vật gắn với đầu lò xo.
+ Phương : trùng với trục của lò xo.
+ Chiều: Ngược chiều biến dạng của lò xo (Ngược chiều ngoại lực tác dụng vào lò xo)
+ Độ lớn: F = k. ∆l
- Trong giới hạn đàn hồi, khi tác dụng vào lò xo một lực F. Khi lò xo cân bằng :
F = Fdh => F = k.∆l = k.\(\left| l-{{l}_{0}} \right|\)
- Khi treo một vật nặng vào lò xo. Khi vật cân bằng:
P = Fdh => m.g = k.∆l = k. \(\left| l-{{l}_{0}} \right|\)
Chú ý: Khi lò xo dãn l > l0 . Khi lò xo nén l < l0
2. BÀI TẬP VÍ DỤ
Bài 1: Treo vật 200g vào lò xo có một đầu gắn cố định chiều dài 34 cm; treo thêm vật 100g thì lò xo dài 36 cm. Tính chiều dài ban đầu của lò xo và độ cứng của lò xo, lấy g = 10 m/s2
Hướng dẫn:
Vì treo thêm vật nặng mà chiều dài lò xo lớn hơn suy ra đầu trên lò xo gắn cố định và chiều dài ban đầu l0 < 34 cm
+ Khi treo vật có khối lượng m1 = 0,2 kg:
k |l1 - l0| = m1g ⇒ k |0,34 - l0| = 2 (1)
+Khi treo thêm vật có khối lượng m2 = 0,1 kg:
k |l2 - l0| = (m1 + m2 )g ⇒ k |0,36 - l0| = 3 (2)
Giải (1) và (2) ⇒ l0 = 0,3 m hoặc l0 = 0,348 m
Áp dụng điều kiện l0 < 0,34 m ⇒ l0 = 0,3 m và k = 50 N/m
Bài 2: Có hai lò xo: một lò xo giãn 4 cm khi treo vật khối lượng m1 = 2 kg; lò xo kia dãn 1 cm khi treo vật khối lượng m2 = 1 kg. So sánh độ cứng hai lò xo.
Hướng dẫn:
Mà Fđh = P = mg
Bài 3: Một lò xo được giữ cố định một đầu. Khi tác dụng vào đầu kia của nó lực kéo F1 = 1,8 N thì nó có chiều dài l1 = 17 cm. Khi lực kéo là F2 = 4,2 N thì nó có chiều dài là l2 = 21 cm. Tính độ cứng và chiều dài tự nhiên của lò xo
Hướng dẫn:
Lực tác dụng vào lò xo là lực kéo suy ra lò xo bị dãn, l > l0. Đồng thời khi lò xo đứng yên thì lực kéo cân bằng với lực đàn hồi
Ta có: F1 = k (l1 – l0)
F2 = k (l2 – l0)
⇒ l0 = 0,14 m
⇒ k = 60 N/m
3. BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1:Phải treo một vật có khối lượng bằng bao nhiêu vào lò xo có độ cứng k = 100 N/m để lò xo dãn ra được 10 cm? Lấy g = 10m/s2.
Bài 2:Một lò xo có chiều dài tự nhiên là 20 cm. Khi lò xo có chiều dài 24 cm thì lực dàn hồi của nó bằng 5 N. Hỏi khi lực đàn hồi của lò xo bằng 10 N thì chiều dài của nó bằng bao nhiêu?
Bài 3:Dùng một lò xo để treo một vật có khối lượng 300 g thì thấy lò xo dãn một đoạn 2 cm. Nếu treo thêm một vật có khối lượng 150 g thì độ dãn của lò xo là bao nhiêu?
Bài 4:Một lò xo khi treo vật m1 = 100 g sẽ dãn ra 5 cm. Khi treo vật m2, lò xo dãn 3 cm. Tìm m2.
Bài 5:Một lò xo được treo thẳng đứng, đầu trên cố định, đầu dưới treo một vật có khối lượng 500 g thì lò xo dài 22 cm. Tìm chiều dài tự nhiên của lò xo. Biết độ cứng của nó là 250 N/m, lấy g = 10m/s2.
Bài 6:Một vật có khối lượng M = 1 kg được gắn vào một đầu của lò xo có độ cứng k = 40 N/m đặt trên mặt phẳng nghiêng một góc a = 300, không ma sát vật ở trạng thái đứng yên (hình 12.7). Tính độ dãn của lò xo
Bài 7:Một lò xo có chiều dài tự nhiên bằng 21cm. Lò xo được giữ cố định tại 1 đầu, còn đầu kia chịu 1 lực kéo bằng 5,0 N. Khi ấy lò xo dài 25 cm. Tìm độ cứng của lò xo.
Bài 8:Một lò xo xó chiều dài tự nhiên 20 cm. Khi chịu tác dụng của lực bằng 5 N thì lò xo dài 24 cm. Lấy g = 10m/s2. Tính:
a. Độ dãn và độ cứng của lò xo.
b. Khi lực tác dụng bằng 10 N thì chiều dài của lò xo bằng bao nhiêu?
...
---(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 Phương pháp giải bài tập 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.
