Chương II. ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM Bài 9. TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC
Bài 12. LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO – ĐỊNH LUẬT HUC
Ví dụ 1. Một lò xo có chiều dài tự nhiên là l0 30cm, khi treo vật có khối lượng m1 = 400 g thì lò xo dãn ra một đoạn l 8cm.
a) Tìm độ cứng của lò xo, lấy g = 10 m/s2. (ĐS: 50 N/m)
b) Tìm độ dài của lò xo khi treo thêm vật có khối lượng m2 = 200 g.
(ĐS: 42 cm)
Ví dụ 2. Một vật có khối lượng 1 kg được gắn vào đầu một lò xo có độ cứng 100 N/m. Đầu kia được giữ cố định. Hệ được đặt trên mặt phẳng nghiêng (đầu cố định của lò xo gắn vào chân mặt mặt phẳng nghiêng). Bỏ qua ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng. Khi vật cân bằng lò xo có độ dài 12 cm. Tìm độ dài tự nhiên của lò xo. Lấy g = 10 m/s2. (ĐS: 17 cm) B. BÀI TẬP THEO CHUẨN KIẾN THỨC, KỸ NĂNG
12.1. Treo một vật có khối lượng 400 g vào một lò xo có độ cứng 100 N/m thì lò xo dài 30 cm. Tìm độ dài tự nhiên của lò xo. Lấy g = 10 m/s2.
(ĐS: 26 cm)
12.2. Khi treo vật khối lượng m1 = 200 g vào một lò xo thì nó có độ dài 24 cm. Treo thêm vào lò xo đó một vật có khối lượng m2 = 100 g thì nó có độ dài 26 cm. Tìm độ dài ban đầu của lò xo và độ cứng k của lò xo.
(ĐS: 100 N/m; 22 cm)
12.3. Một vật có khối lượng 200 g được gắn vào đầu lò xo. Khi lò xo bị nén thì độ dài của lò xo l1 = 8 cm. Khi lò xo bị dãn ra thì độ dài của lò xo l2
= 12 cm. Lấy g = 10 m/s2.
a) Tính độ cứng của lò xo. (ĐS: 100 N/m) b) Tìm độ dài tự nhiên của lò xo. (ĐS: 10 cm)
12.4. Có hai lò xo, khi treo vật có khối lượng m1 = 6 kg vào lò xo thứ nhất, thì nó dãn 9 cm, khi treo vật có khối lượng m2 = 2 kg vào lò xo thứ hai, thì nó dãn 1 cm. So sánh độ cứng hai lò xo. (k2 = 3k1)
12.5. Một lò xo có độ dài tự nhiên 20cm và có độ cứng 100N/m. Lò xo bị kéo dãn quá giới hạn đàn hồi của nó khi độ dài của nó vượt quá 30cm. Tìm điều kiện của lực tác dụng vào lò xo trong giới hạn đàn hồi.
(ĐS: F 10N )
12.6. Treo một vật có khối lượng 200 g vào một lò xo, lò xo dãn ra 10 mm.
Treo thêm một vật thứ hai thì lò xo dãn thêm 5 mm. Khối lượng của vật thứ hai là
A. 0,1 kg. B. 150 g. C. 200 g. D. 300 g.
12.7. Chọn phát biểu sai.
A. Phản lực của mặt bàn lên vật đặt trên mặt bàn có bản chất là lực đàn hồi.
B. Lực căng của sợi dây tác dụng lên vật treo có bản chất là lực đàn hồi.
C. Đối với các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi ép vào nhau, lực đàn hồi có phương tiếp xúc với mặt tiếp xúc.
D. Lực quả bóng tác dụng vào tường và phản lực của tường tác dụng vào quả bóng đều có bản chất là lực đàn hồi.
12.8. Một lò xo có độ cứng k, người ta làm nó dãn một đoạn l sau đó lại làm dãn thêm một đoạn x. Lực đàn hồi của lò xo khi đó là
A. Fdh k l. B. Fdh kx. C. Fdh k l x. D. Fdh k l x( ). 12.9. Chọn phát biểu sai.
A. Độ lớn của lực đàn hồi luôn tỉ lệ thuận với độ biến dạng.
B. Khi bị nén, lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo ra phía ngoài.
C. Lực đàn hồi luôn có hướng ngược với hướng của ngoại lực gây ra biến dạng.
D. Lực đàn hồi đổi chiều khi lò xo từ dãn chuyển sang bị nén hoặc ngược lại.
12.10. Một lò xo có độ dài tự nhiên 20 cm và có độ cứng 40 N/m. Giữ cố định một đầu và tác dụng vào đầu kia lực 2 N để nén lò xo. Khi đó độ dài của lò xo bằng
A. 25 cm. B. 12,5 cm. C. 15 cm. D. 19,65 cm.
12.11. Một lò xo có độ dài tự nhiên 20 cm. Khi bị kéo với lực bằng 5 N thì lò xo có độ dài 24 cm. Khi có bằng lực 10 N, thì độ dài của nó là
A. 28 cm. B. 26 cm. C. 30 cm. D. 25,5 cm.
12.12. Chọn phát biểu sai.
A. Lực đàn hồi xuất hiện khi vật bị biến dạng và có tác dụng chống lại sự biến dạng.
B. Lực đàn hồi xuất hiện khi vật bị biến dạng và có chiều cùng với chiều biến dạng.
C. Lực đàn hồi của sợi dây hoặc lò xo bị biến dạng có phương trùng với sợi dây hoặc trục lò xo.
D. Lực đàn hồi xuất hiện ở mặt phẳng bị nén có phương vuông góc với mặt phẳng.
C. BÀI TẬP PHÁT TRIỂN
12.13. Một vật có khối lượng 1 kg được treo vào một lò xo có độ dài tự nhiên l0 = 30 cm. Khi vật ở trạng thái cân bằng thì lò xo có độ dài 35 cm.
Nếu tác dụng vào vật một lực 15 N hướng thẳng đứng lên trên thì độ dài lò xo khi vật ở vị trí cân bằng mới là bao nhiêu? Lấy g = 10 m/s2.
(ĐS: 27,5 cm)
12.14. Một vật có kích thước không đáng kể được gắn vào giữa hai lò xo đặt nằm ngang. Lò xo thứ nhất có độ dài tự nhiên l01 = 20 cm và độ cứng k1
= 30 N/m, lò xo thứ hai có độ dài tự nhiên l02 = 26 cm và độ cứng k2 = 60 N/m. Khoảng cách AB giữa hai đầu lò xo là 40 cm. Xác định vị trí của vật khi cân bằng. Biết ma sát không đáng kể. (ĐS: lA 16cm)
A k1 k2 B