Dạng bài tập về Biến dạng lò xo và áp dụng định luật Hooke
Dạng 2: Biến dạng lò xo và áp dụng định luật Hooke
Bài tập 1: Một lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m và chiều dài tự nhiên lo = 10,0 cm. Người ta móc hai đầu của lò xo vào hai điểm A, B có AB = 15,0 cm. Xác định độ lớn, phương và chiều của các lực đàn hồi mà lò xo tác dụng lên điểm A và điểm B.
Bài tập 2: Khi treo vào đầu dưới của một lò xo vật khối lượng m1 = 800 g thì lò xo có chiều dài 24,0 cm. Khi treo vật khối lượng m2 = 600 g thì lò xo có chiều dài 23,0 cm. Khi treo đồng thời cả m1 và m2 thì lò xo có chiều dài bao nhiêu? Lấy g = 10,0 m/s$^{2}$, biết lò xo không bị quá giới hạn đàn hồi.
Bài tập 3: Một diễn viên xiếc đang leo lên một sợi dây được treo thẳng đứng từ trần nhà cao. Sợi dây co giãn tuân theo định luật Hooke và có khối lượng không đáng kể. Chiều dài tự nhiên của dây là 5 m, khi diễn viên leo lên, nó dài 5,7 m. Khối lượng của diễn viên là 55 kg. Lấy g = 10 m/s$^{2}$. Tính độ cứng của sợi dây.
Bài tập 1:
- Độ lớn 2 lực này là:
FA=FB=k(l2−l1)=100.(0,15−0,1)=5N
- Cả hai lực này cùng phương với đường nối A và B.
- Lực tác dụng lên điểm A có chiều từ A đến B, lực tác dụng vào điểm B có chiều từ B đến A.
Bài tập 2:
Khi treo vật khối lượng m, lúc cân bằng lực đàn hồi của lò xo có độ lớn F = P = mg.
Độ lớn lực đàn hồi của lò xo khi treo lò xo l1 = 0,24m là
Fđh1 = P1 = m1.g = 0,8.10 = 8 N
Độ lớn lực đàn hồi của lò xo khi treo lò xo l2 = 0,23m là
Fđh2 = P2 = m2.g = 0,6.10 = 6 N
Từ công thức $F=k.\Delta l$ ta có:
Fđh1=k(l1−lo) và Fđh2=k(l2−lo)
Độ cứng của lò xo là $k=\frac{F_{đh1}-F_{đh2}}{l_{1}-l_{2}}=\frac{8-6}{0,24-0,23}=200 N/m$
Chiều dài ban đầu của lò xo là $l_{o}=l_{1}-\frac{F}{k}=0,24-\frac{8}{200}=0,2m$
Độ dài của lò xo khi treo cả 2 vật là: $l_{3}=l_{o}+\frac{F_{3}}{k}=0,2+\frac{(0,8+0,6).10}{200}=0,27m$
Bài tập 3:
Khi diễn viên đạt trạng thái cân bằng trên sợi dây thì $F_{đh}=P$
⇔kΔl=mg
$\Rightarrow k=\frac{mg}{\Delta l}=\frac{55.10}{5,7-5}=790 N/m$
Xem toàn bộ: Đề cương ôn tập Vật lí 10 cánh diều học kì 2
Giải những bài tập khác
Giải bài tập những môn khác
Giải SGK 10 KNTT
Giải SGK 10 CTST
Giải SGK 10 Cánh diều
Giải SBT lớp 10 kết nối tri thức
Giải SBT lớp 10 chân trời sáng tạo
Giải SBT lớp 10 Cánh diều
Giải chuyên đề học tập 10 Kết nối tri thức
Giải chuyên đề học tập 10 Chân trời sáng tạo
Giải chuyên đề học tập 10 Cánh diều
Trắc nghiệm 10 Kết nối tri thức
Trắc nghiệm 10 Chân trời sáng tạo
Trắc nghiệm 10 Cánh diều
Bình luận