Bài 39: Biến dạng của lò xo. Phép đo lực

Bài tập 39.1

Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng?

A. Lực kế là dụng cụ để đo khối lượng.

B. Lực kế là dụng cụ để đo trọng lượng.

C. Lực kế là dụng cụ để đo cả trọng lượng và khối lượng.

D. Lực kế là dụng cụ để đo lực.

Đáp ánarrow-down-icon

Để đo lực người ta dùng lực kế.

Chọn D.

Bài tập 39.2

Chiều dài ban đầu của lò xo là 25 cm, khi ta tác dụng lên lò xo một lực thì chiều dài của nó là 27 cm. Cho biết lò xo bị dãn hay bị nén và dãn hay nén một đoạn bao nhiêu.

Gợi ýarrow-down-icon

Chiều dài lò xo khi bị một lực tác dụng, nếu ngắn hơn thì lò xo bị nén, nếu dài hơn thì lò xo dãn.

Đáp ánarrow-down-icon

Ta thấy chiều dài của lò xo khi bị một lực tác dụng vào dài hơn chiều dài lò xo ban đầu nên lò xo bị dãn.

Bài tập 39.3

Hãy thiết kế phương án cân một vật nhỏ chỉ với một lò xo nhẹ và một bộ quả cân.

Gợi ýarrow-down-icon

Vận dụng lý thuyết

Đáp ánarrow-down-icon

Móc cố định một đầu lò xo, treo vật vào đầu kia của lò xo, đánh dấu độ dãn của lò xo. Bỏ vật ra, treo các quả cân phù hợp sao cho lò xo dãn đến vị trí đã đánh dấu, khối lượng của vật cần đo đúng bằng khối lượng các quả cân khi đó.

Bài tập 39.4

Treo vật nặng vào sợi dây cao su, dưới tác dụng của lực hút Trái Đất tại sao vật không rơi xuống?

Gợi ýarrow-down-icon

Vận dụng lý thuyết

Đáp ánarrow-down-icon

Khi treo một vật vào sợi dây cao su, dưới tác dụng của lực hút Trái Đất vật bị kéo xuống dưới. Vật bị kéo xuống dưới làm dây cao su bị căng ra, xuất hiện lực kéo vật trở lại. Khi vật nặng đứng yên, hai lực này có độ lớn bằng nhau.

Bài tập 39.5

Hai lò xo có chiều dài ban đầu như nhau. Treo hai vật có cùng khối lượng vào hai lò xo đó. Hỏi độ dãn của hai lò xo đó có như nhau không?

Đáp ánarrow-down-icon

Độ dãn của lò xo còn phụ thuộc vào đặc tính của mỗi lò xo (độ cứng của lò xo). Nên độ dãn của hai lò xo có thể như nhau hoặc có thể khác nhau.

Bài tập 39.6

Chiều dài tự nhiên của lò xo là 20 cm. Biết rằng độ dãn của lò xo phụ thuộc vào lực tác dụng được biểu diễn bằng đồ thị dưới đây. Hãy tính độ dài của lò xo khi chịu tác dụng của các lực:

a) 2N

b) 4 N.

c) 6 N.

Gợi ýarrow-down-icon

Quan sát và phân tích hình

Đáp ánarrow-down-icon

Dựa vào đồ thị ta có:

a) Khi lực tác dụng 2 N thì lò xo dãn 2 cm, khi đó chiều dài lò xo là 20 + 2 = 22 cm.

b) Khi lực tác dụng 4 N thì lò xo dãn 4 cm, khi đó chiều dài lò xo là 20 + 4 = 24 cm.

c) Khi lực tác dụng 6 N thì lò xo dãn 6 cm, khi đó chiều dài lò xo là 20 + 6 = 26 cm.

Bài tập 39.7

Em có một lực kế và một lò xo. Hãy tìm cách biến lò xo thành “cân bỏ túi”?

Đáp ánarrow-down-icon

Dùng lực kế xác định được trọng lượng (từ đó suy ra khối lượng) của một số vật mẫu. Treo vật mẫu vào lò xo, đánh dấu vạch chia (theo khối lượng) trên bảng chia độ. Khi đó có thể sử dụng lò xo đó để cân khối lượng của một số vật.

Bài tập 39.8

Khi treo vật nặng có trọng lượng 1 N, lò xo dãn ra 0,5 cm. Hỏi khi treo vật nặng có trọng lượng 3 N thì lò xo khi ấy giãn ra bao nhiêu?

Gợi ýarrow-down-icon

Công thức tính trọng lượng: P = 10 x m

Độ dãn của lò xo tỉ lệ thuận với khối lượng.

Đáp ánarrow-down-icon

Vật nặng có trọng lượng 1 N thì lò xo dãn 0,5 cm

Nếu vật nặng có trọng lượng 3 N thì lò xo dãn 3 x 0,5 = 1,5 cm.

Bài tập 39.9

Một lò xo dài thêm 10 cm khi treo vào đầu của nó một vật có trọng lượng 20 N. tiếp tục treo thêm một vật có trọng lượng 15 N nữa thì lò xo dài bao nhiêu? Biết chiều dài tự nhiên của lò xo này là 20 cm.

Gợi ýarrow-down-icon

Công thức tính trọng lượng: P = 10 x m

Độ dãn của lò xo tỉ lệ thuận với khối lượng.

Đáp ánarrow-down-icon

Vật nặng có trọng lượng 20 N thì lò xo dãn 10 cm

Nếu vật nặng có trọng lượng 35 N thì lò xo dãn 35 x 10/20 = 17,5 cm.

Chiều dài lò xo khi đó là 20 + 17,5 cm = 37,5 cm.

Bài tập 39.10

Một lò xo dài thêm 10 cm khi treo vào đầu lò xo một vật có khối lượng 1 kg. Nếu dùng lò xo này làm lực kế, trên thang chia độ, hai vạch cách nhau 1 cm chỉ thị mấy niuton (N)?

Gợi ýarrow-down-icon

Công thức tính trọng lượng: P = 10 x m

Khối lượng tỉ lệ thuận với độ dãn của lò xo.

Đáp ánarrow-down-icon

Áp dụng công thức P = 10 x m ta có khi vật có khối lượng 1 kg thì trọng lượng là 10 N, khi đó là xo dãn 10 cm.

Để lò xo dãn 1 cm thì cần treo vật có trọng lượng là 10 x1/10 = 1 N.

Hai vạch cách nhau 1 cm chỉ thị 1 N.