PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO - ĐỊNH LUẬT HÚC
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Áp dụng định luật Húc:
- Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.
Fđh = k.Δl
Trong đó:
Fđh là độ lớn của lực đàn hồi (N)
k là độ cứng hay hệ số đàn hồi của lò xo (N/m)
Δl là độ biến dạng của lò xo (m)
- Khi lò xo bị dãn:
Δl = l - l0
- Khi lò xo bị nén:
Δl = l0 – l
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Treo một vật khối lượng 200 g vào một lò xo thì lò xo có chiều dài 34 cm. Tiếp tục treo thêm vật khối lượng 100 g vào thì lúc này lò xo dài 36 cm. Lấy g = 10 m/s2. Chiều dài tự nhiên và độ cứng của lò xo là
A. 33 cm và 50 N/m.
B. 33 cm và 40 N/m.
C. 30 cm và 50 N/m.
D. 30 cm và 40 N/m.
Giải
- Cùng một lò xo khi treo vật có khối lượng m1 thì lò xo có độ biến dạng:
∆ℓ1 = ℓ1 - ℓ0.
- Cùng một lò xo khi tiếp tục treo thêm vật có khối lượng m2 thì lò xo có độ biến dạng:
∆ℓ2 = ℓ2 - ℓ0.
Ta có:
\(k = \frac{{{m_1}g}}{{\Delta {l_1}}} = \frac{{({m_2} + {m_1})g}}{{\Delta {l_2}}}\)
- Áp dụng tính chất của tỉ lệ thức, ta được:
\(\begin{array}{l} k = \frac{{{m_1}g}}{{\Delta {l_1}}} = \frac{{({m_2} + {m_1})g}}{{\Delta {l_2}}} = \frac{{{m_2}g}}{{\Delta {l_2} - \Delta {l_1}}}\\ = \frac{{{m_2}g}}{{{l_2} - {l_1}}} = \frac{{0,1.10}}{{0,36 - 0,34}} = 50N/m\\ \Rightarrow \Delta {l_1} = \frac{{{m_1}g}}{{{k_{}}}} = \frac{{0,2.10}}{{50}} = 0,04m = 4cm \end{array}\)
Chọn C.
3. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Một lò xo có một đầu cố định. Khi kéo đầu còn lại với lực 2N thì lò xo dài 22cm. Khi kéo đầu còn lại với lực 4N thì lò xo dài 24cm. Độ cứng của lò xo này là:
A. 9,1 N/m.
B. 17.102 N/m.
C. 1,0 N/m.
D. 100 N/m.
Câu 2: Một lò xo có chiều dài tự nhiên là 25 cm. Khi nén lò xo để nó có chiều dài 20 cm thì lực đàn hồi của lò xo bằng 10 N. Nếu lực đàn hồi của lò xo là 8 N thì chiều dài lò xo khi đó là
A. 23,0 cm.
B. 22,0 cm.
C. 21,0 cm.
D. 24,0 cm.
Câu 3: Một vật có khối lượng 200 g được đặt lên đầu một lò xo có độ cứng 100 N/m theo phương thẳng đứng. Biết chiều dài tự nhiên của lò xo là 20 cm. Bỏ qua khối lượng của lò xo, lấy g = 10 m/s2. Chiều dài của lò xo lúc này là
A. 22 cm.
B. 2 cm.
C. 18 cm.
D. 15 cm.
Câu 4: Một lò xo khối lượng không đáng kể, độ cứng 100 N/m và có chiều dài tự nhiên 140 cm. Giữ đầu trên của lò xo cố định và buộc vào đầu dưới của lò xo một vật nặng khối lượng 500 g, sau đó lại buộc thêm vào điểm chính giữa của lò xo đã bị dãn một vật thứ hai khối lượng 500 g. Lấy g = 10 m/s2. Chiều dài của lò xo khi đó là
A. 46 cm.
B. 45,5 cm.
C. 47,5 cm.
D. 48 cm.
Câu 5: Một lò xo có độ cứng 100 N/m được treo thẳng đứng vào một điểm cố định, đầu dưới gắn với vật có khối lượng 1 kg. Vật được đặt trên một giá đỡ D. Ban đầu giá đỡ D đứng yên và lò xo giãn 1 cm. Cho D chuyển động nhanh dần đều thẳng đứng xuống dưới với gia tốc 1 m/s2. Bỏ qua mọi ma sát và sức cản. Lấy g = 10 m/s2. Quãng đường mà giá đỡ đi được kể từ khi bắt đầu chuyển động đến thời điểm vật rời khỏi giá đỡ và tốc độ của vật khi đó là
A. 6 cm ; 32 cm/s.
B. 8 cm ; 42 cm/s.
C. 10 cm ; 36 cm/s.
D. 8 cm ; 30 cm/s.
Câu 6: Hình vẽ sau nêu sự phụ thuộc của lực đàn hồi vào độ dãn của một lò xo
Tính độ dãn của lò xo khi lực đàn hồi bằng 25N.
A. 2 cm.
B. 2,5 cm.
C. 2,7 cm.
D. 2,8 cm.
...
------( Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)------
Trên đây là một phần trích dẫn nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập về Lực đàn hồi của lò xo - Định luật Húc môn Vật Lý 10 năm 2020-2021. Để xem toàn bộ nội dung 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.
Chúc các em học tập tốt !
