Bài tập Lực đàn hồi Tính lực đàn hồi, độ biến dạng lò xo Chuyên đề Động lực học chất điểm Bài tập Lực đàn hồi tài liệu tham khảo hữu ích VnDoc biên soạn, giúp học sinh nắm vững chuyên đề Vật lý 10, nâng cao kết học tập thân môn Lý 10 Tính lực đàn hồi, độ biến dạng lị xo A Phương pháp & Ví dụ - Cơng thức định luật Húc: Fđh = k.| Δl | = k | l - l0 | Trong đó: k : độ cứng lò xo (N/m) Fđh : độ lớn lực đàn hồi (N) Δl = l – lo : độ biến dạng lò xo (m) Δl > : lò xo biến dạng giãn Δl < : lò xo biến dạng nén l0 : chiều dài ban đầu lò xo (m) l : chiều dài lò xo sau biến dạng nén giãn (m) + Khi lò xo treo thẳng đứng, đầu gắn cố định, đầu lại treo vật m, trạng thái vật m nằm cân bằng: Fđh = P ⇒ k.| Δl | = mg + Cắt lò xo: Lò xo có độ cứng k0 chiều dài l0 cắt thành hai lị xo có k1; l1 k2; l2 k0l0 = k1l1 = k2l2 Hai lò xo ghép song song: k = k1 + k2 Tương tự với nhiều lò xo ghép song song: k = k1 + k2 + … + kn Bài tập vận dụng Bài 1: Trong giới hạn đàn hồi lò xo treo thẳng đứng đầu gắn cố định Treo vật khối lượng 800g lị xo dài 24 cm; treo vật khối lượng 600g lò xo dài 23 cm Lấy g = 10 m/s2 Tính chiều dài lị xo 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| = (1) + Khi treo vật khối lượng m2 = 600g = 0,6 kg k |l2 - lo| = m2g ⇒ k |0,23 - lo| = (2) Giải (1) (2) ⇒ l0 = 20 cm l0 = 164/7 cm Vì đầu gắn cố định nên treo vật vào, lò xo 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 Bài 2: Treo vật 200g vào lị xo có đầu gắn cố định chiều dài 34 cm; treo thêm vật 100g lị xo dài 36 cm Tính chiều dài ban đầu lò xo độ cứng lò xo, lấy g = 10 m/s2 Hướng dẫn: Vì treo thêm vật nặng mà chiều dài lị xo lớn suy đầu lò xo gắn cố định 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| = (1) +Khi treo thêm vật có khối lượng m2 = 0,1 kg: k |l2 - l0| = (m1 + m2 )g ⇒ k |0,36 - l0| = (2) Giải (1) (2) ⇒ l0 = 0,3 m l0 = 0,348 m Áp dụng điều kiện l0 < 0,34 m ⇒ l0 = 0,3 m k = 50 N/m Bài 3: Có hai lị xo: lò xo giãn cm treo vật khối lượng m1 = kg; lò xo dãn cm treo vật khối lượng m2 = kg So sánh độ cứng hai lò xo Hướng dẫn: Mà Fđh = P = mg Bài 4: Một lò xo giữ cố định đầu Khi tác dụng vào đầu lực kéo F1 = 1,8 N có chiều dài l1 = 17 cm Khi lực kéo F2 = 4,2 N có chiều dài l2 = 21 cm Tính độ cứng chiều dài tự nhiên lò xo Hướng dẫn: Lực tác dụng vào lò xo lực kéo suy lò xo bị dãn, l > l0 Đồng thời lị xo đứng n lực kéo cân với lực đàn hồi Ta có: F1 = k (l1 – l0) F2 = k (l2 – l0) ⇒ l0 = 0,14 m ⇒ k = 60 N/m Bài 5: Một lị xo có chiều dài tự nhiên l0 = 24 cm, độ cứng k = 100 N/m Người ta cắt lò xo thành hai lò xo có chiều dài l1 = cm, l2 = 16 cm Tính độ cứng lị xo tạo thành Hướng dẫn: Lò xo bị cắt: k.l0 = k1l1 = k2l2 ⇒ 24.100 = k1.8 = k2.16 ⇒ k1 = 300 N/m; k2 = 150 N/m B Bài tập trắc nghiệm Câu 1: Điều sau sai nói đặc điểm lực đàn hồi? A Lực đàn hồi xuất vật có tính đàn hồi bị biến dạng B Khi độ biến dạng vật lớn lực đàn hồi lớn, giá trị lực đàn hồi khơng có giới hạn C Lực đàn hồi có độ lớn tỉ lệ với độ biến dạng vật biến dạng D Lực đàn hồi ngược hướng với biến dạng Lời giải Chọn B Câu 2: Điều sau sai nói phương độ lớn lực đàn hồi? A Với độ biến dạng nhau, độ lớn lực đàn hồi phụ thuộc vào kích thước chất vật đàn hồi B Với mặt tiếp xúc bị biến dạng, lực đàn hồi vuông góc với mặt tiếp xúc C Với vật lò xo, dây cao su, dài, lực đàn hồi hướng dọc theo trục vật D Lực đàn hồi có độ lớn tỉ lệ nghịch với độ biến dạng vật biến dạng Lời giải Chọn D Câu 3: Phải treo vật có khối lượng vào lị xo có độ cứng K = 100 N/m để lò xo dãn 20cm? Lấy g = 10 m/s2 A 200 g B g C kg D 20 kg Lời giải Fđh = kΔl = mg ⇒ 100 0,2 = m.10 ⇒ m = kg Câu 4: Cho lị xo có chiều dài tự nhiên 21 cm Lò xo giữ cố định đầu, đầu chịu lực kéo 5,0 N Khi lò xo dài 25 cm Hỏi độ cứng lò xo bao nhiêu? A 1,25 N/m B 20 N/m C 23,8 N/m D 125 N/m Hiển thị lời giải F = Fđh = k |l - l0| Câu 5: Dùng lò xo để treo vật có khối lượng 300 g thấy lò xo giãn đoạn cm Nếu treo thêm vật có khối lượng 150 g độ giãn lò xo là: A cm B cm C cm D cm Lời giải mg = kΔl 0,3g = k.0,02 (0,3 + 0,15)g = k.Δl' Câu 6: Một lò xo treo vật m = 100 g dãn cm Khi treo vật m', lò xo dãn cm Giá trị m' là: A 0,5 kg B g C 75 g D 0,06 kg Lời giải mg = kΔl 0,1g = k.0,05 m'g = k.0,03 Câu 7: Một lị xo có độ cứng k Cắt đơi lị xo thành hai phần nửa có độ cứng là? A k B 2k C k/2 D k/4 Lời giải k.l = k1.(l/2) ⇒ k1 = 2k Câu 8: Một lị xo có chiều dài tự nhiên 15 cm có độ cứng 100 N/m Giữ cố định đầu tác dụng vào đầu lực N để nén lò xo Khi chiều dài lị xo là? A 12 cm B 0,2 m C 20 cm D 10 cm Hiển thị lời giải F = Fđh = k |l - l0| Mà lò xo bị nén ⇒ l < l0 ⇒ = 100.(0,15 – l) ⇒ l = 12 cm Câu 9: Cơng thức tính độ lớn lực đàn hồi lò xo là: A Fđh = k( l – l0) B Fđh = k( l + l0) C Fđh = k |l - l0| D Fđh = k |l + l0| Lời giải Chọn C Câu 10: Cho hai lị xo ghép nối tiếp, cơng thức đúng: A k.l = k1l1 = k2l2 C k = k1 + k2 D k = k1 – k2 Lời giải Chọn B Câu 11: Một lò xo treo thẳng đứng có độ dài tự nhiên 30 cm Treo 150g vào đầu lị xo thấy lị xo dài 33 cm Hỏi treo vật 0,1 kg lị xo dài bao nhiêu? A 30cm B 20 cm C 23 cm D 32 cm Lời giải Fđh = P ⇒ mg = k(l – l0) 0,15 g = k (0,33 – 0,3) 0,1 g = k (l2 – 0,3) Câu 12: Một lị xo có độ dài l = 50 cm, độ cứng k = 50 N/m Cắt lị xo làm phần có chiều dài l1 = 20 cm, l2 = 10 cm Tìm độ cứng đoạn: A 125 N/m, 250 N/m B 100 N/m; 200 N/m C 250 N/m; 200 N/m D 100 N/m; 125 N/m Lời giải Chọn A Câu 13: Một lị xo có chiều dài lo, độ cứng k0 = 100 N/m, cắt lò xo làm đoạn có độ dài tỉ lệ 1:2:3 Xác định độ cứng đoạn 1, 2, A 200, 400, 600 N/m B 100, 200, 300 N/m C 200, 300, 400 N/m D 600, 300, 200 N/m Lời giải l0k0 = l1k1 = l2k2 = l3k3 l1 + l2 + l3 = l0; l1 : l2 : l3 = 1:2:3 Ta có: Câu 14: Lị xo có độ cứng k1 = 400 N/m, lị xo có độ cứng k2 = 600 N/m Hỏi ghép song song lị xo độ cứng bao nhiêu? A 100 N/m B 1000 N/m C 500 N/m D 200 N/m Lời giải Hai lò xo ghép song song ⇒ k = k1 + k2 = 400 + 600 = 1000 N/m Câu 15: Lị xo có độ cứng k1 = 400 N/m, lị xo có độ cứng k2 = 600 N/m Hỏi ghép nối tiếp lị xo độ cứng bao nhiêu? A 200 N/m B 250 N/m C 240 N/m D 300 N/m Lời giải Hai lò xo ghép nối tiếp ⇒ k = 240 N/m Mời bạn tham khảo Làm online: Bài tập Lực đàn hồi Bài tập Lực hấp dẫn dạng Bài tập Lực hấp dẫn dạng Bài tập Chuyển động vật bị ném dạng Để có kết cao học tập, VnDoc xin giới thiệu tới bạn học sinh tài liệu Trắc nghiệm Vật lý 10, Giải tập Vật Lí 10, Giải tập Hóa 10 nâng cao, biên soạn đăng tải chi tiết ... N/m B Bài tập trắc nghiệm Câu 1: Điều sau sai nói đặc điểm lực đàn hồi? A Lực đàn hồi xuất vật có tính đàn hồi bị biến dạng B Khi độ biến dạng vật lớn lực đàn hồi lớn, giá trị lực đàn hồi khơng... N/m Mời bạn tham khảo Làm online: Bài tập Lực đàn hồi Bài tập Lực hấp dẫn dạng Bài tập Lực hấp dẫn dạng Bài tập Chuyển động vật bị ném dạng Để có kết cao học tập, VnDoc xin giới thiệu tới bạn... nhau, độ lớn lực đàn hồi phụ thuộc vào kích thước chất vật đàn hồi B Với mặt tiếp xúc bị biến dạng, lực đàn hồi vuông góc với mặt tiếp xúc C Với vật lò xo, dây cao su, dài, lực đàn hồi hướng dọc