78
Trên Hình 23.1, ta có đồ thị biểu diễn độ biến dạng của một lò xo khi chịu tác dụng lực. Đoạn nào của đường biểu diễn cho thấy lò xo biến dạng theo định luật Hooke?
A. AB.
B. BC.
C. CD.
D. AD.
Vận dụng kiến thức về định luật Hooke: Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.
Vì đoạn BC biểu diễn lực tác dụng tỉ lệ thuận với độ biến dạng.
=> Chọn B.
78
Chọn cụm từ thích hợp để điền vào chỗ trống.
Tác dụng các lực có cùng phương, chiều và độ lớn lên hai lò xo khác nhau. Lò xo (1) … thì có độ cứng (2) …
A. (1) dãn nhiều hơn, (2) lớn hơn.
B. (1) dãn nhiều hơn, (2) nhỏ hơn.
C. (1) nén nhiều hơn, (2) lớn hơn.
D. (1) nén ít hơn, (2) lớn hơn.
Vận dụng kiến thức về định luật Hooke: Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.
Tác dụng các lực có cùng phương, chiều và độ lớn lên hai lò xo khác nhau. Lò xo dãn nhiều hơn thì có độ cứng nhỏ hơn.
Tác dụng các lực có cùng phương, chiều và độ lớn lên hai lò xo khác nhau. Lò xo nén ít hơn thì có độ cứng lớn hơn.
=> Chọn B và D.
78
Lò xo nào sau đây có độ cứng lớn nhất?
A. Khi chịu tác dụng lực 1.103 N, lò xo bị nén 4,5 cm.
B. Khi chịu tác dụng lực 2.103 N, lò xo bị dãn 4,5 cm.
C. Khi chịu tác dụng lực 1.103 N, lò xo bị nén 5,5 cm.
D. Khi chịu tác dụng lực 3.103 N, lò xo bị dãn 5,5 cm.
Vận dụng kiến thức về định luật Hooke: Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo: \({F_{dh}} = k.\left| {\Delta l} \right|\)
Dựa vào định luật Hooke để xác định độ cứng của lò xo:
A. \(k = \frac{{{F_{dh}}}}{{\left| {\Delta l} \right|}} = \frac{{{{1.10}^3}}}{{0,045}} = 22,{2.10^3}\left( {N/m} \right)\)
B. \(k = \frac{{{F_{dh}}}}{{\left| {\Delta l} \right|}} = \frac{{{{2.10}^3}}}{{0,045}} = 44,{4.10^3}\left( {N/m} \right)\)
C. \(k = \frac{{{F_{dh}}}}{{\left| {\Delta l} \right|}} = \frac{{{{1.10}^3}}}{{0,055}} = 18,{2.10^3}\left( {N/m} \right)\)
D. \(k = \frac{{{F_{dh}}}}{{\left| {\Delta l} \right|}} = \frac{{{{3.10}^3}}}{{0,055}} = 54,{5.10^3}\left( {N/m} \right)\)
=> Chọn D
79
Treo lần lượt các vật A và B có khối lượng mA và mB vào cùng một lò xo đang treo thẳng đứng như Hình 23.2. Ta có thể nhận xét gì về khối lượng của hai vật này?
A. mA > mB.
B. mA < mB.
C. mA = mB.
D. \({m_A} \ne {m_B}\).
Vận dụng kiến thức về định luật Hooke: Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo: \({F_{dh}} = k.\left| {\Delta l} \right|\)
\(k = \frac{{{m_A}.g}}{x} = \frac{{\left( {{m_A} + {m_B}} \right).g}}{{2x}} \Rightarrow {m_A} = {m_B}.\)
=> Chọn C
79
Một lò xo có chiều dài tự nhiên 40 cm được treo thẳng đứng. Khi treo vào đầu tự do của nó một vật có khối lượng 4 kg thì lò xo có chiều dài 50 cm (ở vị trí cân bằng). Tính độ cứng của lò xo. Lấy g = 9,8 \(m/s^2\).
Vận dụng kiến thức về định luật Hooke: Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo: \({F_{dh}} = k.\left| {\Delta l} \right|\)
Tóm tắt:
\({l_0} = 40cm\)
m = 4 kg
l = 50 cm
g = 9,8 m/s2
k =?
Lời giải:
Ta có: \(k = \frac{{m.g}}{{\Delta l}} = \frac{{4.9,81}}{{0,1}} = 392\,N/m.\)
79
Một học sinh thực hiện thí nghiệm đo độ cứng của một lò xo và thu được kết quả như Hình 23.3. Độ cứng của lò xo này có giá trị bằng bao nhiêu?
Vận dụng kiến thức về định luật Hooke: Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo: \({F_{dh}} = k.\left| {\Delta l} \right|\)
Ta có: \(k = \frac{P}{{\Delta l}} = \frac{{1,0}}{{0,05}} = 20N/m.\)
80
Một lò xo được treo thẳng đứng. Lần lượt treo vào đầu còn lại của lò xo các vật có khối lượng m thay đổi thì chiều dài l của lò xo cũng thay đổi theo. Mối liên hệ giữa chiều dài và khối lượng vật được treo vào lò xo được thể hiện trong đồ thị Hình 23.4. Lấy g = 9,8 \(m/s^2\).
a) Xác định chiều dài tự nhiên của lò xo.
b) Tính độ dãn của lò xo khi m = 60 g.
c) Tính độ cứng của lò xo.
Vận dụng kiến thức về định luật Hooke: Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo: \({F_{dh}} = k.\left| {\Delta l} \right|\)
a) Chiều dài tự nhiên của lò xo là vị trí chiều dài lò xo khi m = 0: \(l_0\) = 4 cm.
b) Độ dãn của lò xo khi m = 60 g là: 10 – 4 = 6 (cm).
c) Độ cứng của lò xo: \(k = \frac{{m.g}}{{\Delta l}} = \frac{{0,06.9,8}}{{0,06}} = 9,8N/m.\)
81
Hình 23.5 thể hiện đường biểu diễn sự phụ thuộc của lực theo độ biến dạng của một lò xo có độ cứng k. Hãy vẽ trên cùng đồ thị đường biểu diễn sự biến thiên của lực theo độ biến dạng của các lò xo có độ cứng 3k và k/2.
Vận dụng kiến thức về định luật Hooke: Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo: \({F_{dh}} = k.\left| {\Delta l} \right|\)
81
Một lò xo đang treo thẳng đứng. Lần lượt treo vào đầu còn lại của lò xo các vật nặng có khối lượng m và m’ thì lò xo có độ dãn tương ứng với khối lượng vật treo là 9 cm và 3 cm. Xác định m theo m’.
Vận dụng kiến thức về định luật Hooke: Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo: \({F_{dh}} = k.\left| {\Delta l} \right|\)
Ta có: \(\frac{{m'}}{m} = \frac{{k.\Delta l'}}{{k.\Delta l}} = \frac{1}{3};\,\frac{{{k_1}}}{{{k_2}}} = \frac{1}{4}.\)
81
Hai lò xo có độ cứng k1 và k2 được treo thẳng đứng. Lần lượt treo vào đầu còn lại của hai lò xo một vật có khối lượng m thì độ dãn của hai lò xo có độ cứng k1 và k2 lần lượt là 8 cm và 2 cm. Lấy g = 9,8 \(m/s^2\).
a) Tính tỉ số \(\frac{{{k_1}}}{{{k_2}}}\).
b) Tính k1 và k2 khi m = 0,4 kg.
Vận dụng kiến thức về định luật Hooke: Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo: \({F_{dh}} = k.\left| {\Delta l} \right|\)
a) Ta có: \(m.g = {k_1}.\Delta {l_1} = {k_2}.\Delta {l_2};\,\frac{{{k_1}}}{{{k_2}}} = \frac{1}{4}.\)
b) \({k_1} = \frac{{m.g}}{{\Delta {l_1}}} = \frac{{0,4.9,8}}{{0,08}} = 49N/m\) và \({k_2} = 196N/m.\)
