Chuyên đề Vật lý Lớp 10 Lực đàn hồi - Dạng 1 Các đại lượng đặc trưng

CHUYÊN ĐỀ: LỰC ĐÀN HỒI

hanhatsi@gmail.com – ĐT,FB,ZL: 0973.055.725 [1]

CHUYÊN ĐỀ 4: LỰC ĐÀN HỒI

DẠNG 1: CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG

Bài 1: Người ta dùng hai lò xo. Lò xo thứ nhất khi treo vật 9 kg có độ dãn 12cm. Lò xo thứ hai khi treo vật 3 kg thì có độ dãn 4cm. Hãy so sanh đọ cứng của hai lò xo. Lấy g=10m/s2. Hướng dẫn Khi ở vị trí cân bằng F P k l mg = =

Với lò xo một:  =  = 1 1 1 1 k l m g k .0,12 6.g (1)

Với lò xo hai:  =  = 2 2 2 2 k l m g k .0,04 2.g (2)

Lập tỉ số ( )

( )

 =  = 1 1

2 2

1 k .0,12 k 3 1 k .0,04 k 2

Vậy hai độ cứng bằng nhau Bài 2: Treo vật có khối lượng 500g vào một lò xo thì làm nó dãn ra 5cm, cho g = 10m/s2. Tìm độ cứng của lò xo. Hướng dẫn Khi ở vị trí cân bằng F P k l mg = =

0,5.10 100 / 0,05 mg k k N m l  = =  = 

Bài 3: Một lò xo có chiều dài tự nhiên 40cm được treo thẳng đứng. Đầu trên cố định đầu dưới treo một quả cân 500g thì chiều dài của lò xo là 45cm. Hỏi khi treo vật có m = 600g thì chiều dài lúc sau là bao nhiêu? Cho g = 10m/s2

Hướng dẫn Ta có khi lò xo ở vị trí cân bằng F = P

1 0

0,5.10 100 / 0,45 0,4 mg k l mg k k N m l l =  = =  = − −

Khi m = 600g: F’ = P

' / ' 0 2 ( ) 100( 0,4) 0,6.10 0,46 k l l m g l l m  − =  − =  =

Bài 4: Một lò xo được treo thẳng đứng. Lần lượt treo vật nặng P1=2N, P2=4N vào lò xo thì lò xo có chiều dài lần lượt là l1=42cm, l2=44cm.Tính độ cứng k và chiều dài tự nhiên l0 của lò xo. Hướng dẫn Khi ở vị trí cân bằng 0 ( ) F P k l P k l l P = =  − =

Khi treo P1 ta có: 1 0 1 ( ) (1) k l l P − =

Khi treo P1 ta có: 2 0 2 ( ) (2) k l l P − =

Lập tỉ số (1)

(2) ta có − −  =  =  = = − −

1 0 0 1

0 2 2 0 0

l l 0,42 l P 2 l 0,4m 40cm P l l 4 0,44 l

Thay vào ( 1 ) ta có (0,42 0,4) 2 100 / k k N m − =  =

Bài 5: Cho một lò xo có chiều dài tự nhiên l0, đầu trên cố định đầu dưới người ta treo quả cân 200g thì lo xo dài 32cm. Khi treo thêm quả cân 100g nữa thì lo xo dài 33cm. Tính chiều dài tự nhiên và độ cứng của lo xo. Hướng dẫn Khi ở vị trí cân bằng 0 ( ) F P k l P k l l mg = =  − =

DeThi.edu.vn

CHUYÊN ĐỀ: LỰC ĐÀN HỒI

hanhatsi@gmail.com – ĐT,FB,ZL: 0973.055.725 [2]

Khi treo m1 ta có: 1 0 1 ( ) (1) k l l m g − =

Khi treo thêm m2 ta có: 2 0 1 2 ( ) ( ) (2) k l l m m g − = +

Lập tỉ số (1)

(2) ta có

− −  =  =  = = + − + −

1 0 0 1

0 1 2 2 0 0

l l 0,32 l m 0,2 l 0,3m 30cm m m l l 0,1 0,2 0,33 l

Thay vào ( 1 ) ta có (0,32 0,3) 0,2.10 100 / k k N m − =  =

Bài 6: Cho một lò xo đầu trên cố định đầu dưới treo một vật có khối lượng 200g thì dãn ra một đoạn 2cm cho g = 10m/s2 a. Tính độ cứng của lò xo. b. Muốn l = 5cm thì teo thêm m’ là bao nhiêu? Hướng dẫn

a. Khi cân bằng: 0,2.10 100 / 0,02 F P k l mg k N m = =  = =

b. Khi l  = 5cm thì phải treo thêm một vật có khối lượng / m

' ' /

' / ( ) 100.0,05 (0,2 )

0,3 300

k l m m g m g

m kg m g

= +  = +

 =  =

Bài 7: Một lò xo có chiều dài tự nhiên 30cm được treo thẳng đứng. Treo vào đầu tự do của lò xo vật có m = 25g thì chiều dài của lò xo là 31cm. Nếu treo thêm vật có m = 75g thì chiều dài của lò xo là bao nhiêu? Với g = 10m/s2 Hướng dẫn Lò xo cân bằng: F P k l mg = =

Khi treo vật 25g:

0 1 ( ) (0,31 0,3) 0,025.10 25 / k l l m g k k N m  − =  − =  =

Khi treo thêm 75g: ' / ' 0 1 2 ( ) ( ) 25( 0,3) (0,25 0,75).10 0,34 k l l m m g l l m  − = +  − = +  =

Bài 8: Một lò xo có chiều dài tự nhiên l0, được treo vào điểm cố định O. Nếu treo vào lò xo vật 100g thì chiều dài của lò xo là 21cm, treo thêm vật m2 = 200g thì chiều dài của lò xo là 23cm. Tìm độ cứng và độ dài tự nhiên của lò xo, g = 9,8m/s2, bỏ qua khối lượng lò xo. Hướng dẫn Lò xo cân bằng: F P k l mg = =

Khi treo vật m1: 0 1 ( ) k l l m g − = (1)

Khi treo thêm m2 : 2 0 1 2 ( ) ( ) k l l m m g − = + (2)

Từ (1) và (2) l0 = 20cm  k = 97 N/m Bài 9: Phải treo một vật có khối lượng bằng bao nhiêu vào một lò xo có độ cứng 60N/m để nó dãn ra 15cm. Lấy 2 g = 10m/s 2 g = 10m/s .

DeThi.edu.vn