Hình 5.7 mô tả đồ thị biểu diễn độ biến dạng của lò xo A và B theo lực tác dụng. Lò xo nào có độ cứng lớn hơn? Giải thích.
Hình 5.7
Hình 5.7 mô tả đồ thị biểu diễn độ biến dạng của lò xo A và B theo lực tác dụng. Lò xo nào có độ cứng lớn hơn? Giải thích.
Hình 5.7
Kẻ một đường thẳng song song với trục hoành (trục độ biến dạng), ta thấy cùng một lực tác dụng, lò xo A biến dạng nhiều hơn lò xo B nên lò xo B có độ cứng lớn hơn lò xo A.
Ta có:
Theo đồ thị:
Với cùng một lực F tác dụng, suy ra:
Chia sẻ qua facebook
Hoặc chia sẻ link trực tiếp:
congthucvatly.com/cau-hoi-hinh-57-mo-ta-do-thi-bieu-dien-do-bien-dang-cua-lo-xo-a-va-b-theo-luc-tac-dung-8302
Khái niệm:
- Độ cứng của lò xo tuân theo liên hệ tuyến tính giữa lực đàn hồi và độ biến dạng.
- Độ cứng của lò xo phụ thuộc vào chất liệu và độ dài của lò xo.
Đơn vị tính:
Khái niệm:
Chiều dài tự nhiên của lò xo là chiều dài ban đầu của lò xo khi chưa có bất cứ lực gì hay vật gì tác dụng vào.
Đơn vị tính: mét ()
Khái niệm:
là chiều dài của lò xo khi vật nặng ở vị trí cân bằng (VTCB).
Đơn vị tính: mét ()
Khái niệm:
Độ biến dạng của lò xo là hiệu giữa chiều dài khi biến dạng và chiều dài tự nhiên của lò xo.
Đơn vị tính: mét ()
Khái niệm:
Lực đàn hồi là lực sinh ra khi vật đàn hồi bị biến dạng. Chẳng hạn, lực gây ra bởi một lò xo khi nó bị nén lại hoặc kéo giãn ra. Lực đàn hồi có xu hướng chống lại nguyên nhân sinh ra nó.
Đơn vị tính: Newton
Định luật Hooke:
1.Phát biểu
- Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.
2.Đặc điểm
- Phương của lực: lực đàn hồi có phương dọc trục lò xo.
- Chiều của lực:
+ Lực đàn hồi ở đầu không cố định ngược chiều với chiều biến dạng của lò xo (hướng về vị trí không biến dạng).
+ Lực đàn hồi tác dụng lên hai đầu có cùng độ lớn nhưng ngược hướng nhau .
- Độ lớn: tuân theo định luật Hooke.
- Dấu trừ trong công thức thể hiện lực đàn hồi luôn chống lại tác nhân gây ra biến dạng của nó.
- Nếu chỉ tính độ lớn ta có Fđh=k.∆l
Chú thích:
: lực đàn hồi (N).
k: độ cứng lò xo (N/m).
∆l: độ biến dạng của lò xo (m)
Một lò xo nhẹ có độ dài tự nhiên 20cm, giãn ra thêm 1cm nếu chịu lực kéo 0,1N. Treo một hòn bi nặng m = 10g vào lò xo rồi quay đều lò xo xung quanh một trục thẳng đứng () với vận tốc góc . Khi ấy, trục lò xo làm với phương thẳng đứng góc . Lấy g =. Chiều dài của lò xo lúc này bằng
Một lò xo nếu chịu tác dụng lực kéo 1N thì giãn ra thêm 1cm. Treo một vật nặng 1kg vào lò xo rồi cho nó dao động thẳng đứng. Chu kì dao động của vật là :
Cho một lò xo nằm theo phương nằm ngang một đầu cố định, một đầu gắn một vật có khối lượng m khi tác dụng một lực thì lò xo dãn một đoạn là . Độ cứng của lò xo có giá trị là?
Cho một lò xo nằm theo phương nằm ngang một đầu cố định, một đầu gắn một vật có khối lượng m khi tác dụng một lực thì lò xo dãn một đoạn là . Thế năng đàn hồi của lò xo khi nó dãn ra là?
Lực đặc trưng cho điều gì sau đây?
Một con lắc lò xo có chiều dài tự nhiên 20 cm và có độ cứng 12,5 N/m có một vật nặng 10 g gắn vào đầu của lò xo. Đầu kia cố định gắn vào trục quay. Vật nặng m quay tròn đều trong mặt phẳng nằm ngang với vận tốc 2 vòng/s. Tính độ giãn của lò xo.
Một con lắc lò xo có chiều dài tự nhiên 20 cm và có độ cứng 12,5 N/m có một vật nặng 10 g gắn vào đầu của lò xo. Đầu kia cố định gắn vào trục quay. Lò xo sẽ không thể có lại trạng thái cũ nếu giãn dài hơn 40 cm. Tính số vòng quay tối đa của m trong một phút, cho .
Một đĩa tròn nằm ngang có thể quay quanh một trục thẳng đứng. Vật đặt trên đĩa, nối với trục quay bởi một lò xo nằm ngang. Nếu số vòng quay không quá , lò xo không biến dạng. Nếu số vòng quay là lò xo giãn dài gấp đôi. Cho . Tính độ cứng k của lò xo.
Một con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số góc tại vị trí có gia tốc trọng trường g. Khi qua vị trí cân bằng, độ giãn của lò xo là
Một vật khối lượng dao động điều hòa với phương trình cm. Lấy =10. Lực phục hồi (lực kéo về) tác dụng lên vật vào thời điểm 0,5 s có độ lớn là
Khi một con lắc lò xo dao động theo phương ngang với biên độ 4 cm. Nếu chọn mốc thế năng tại vị trí cân bằng thì tại vị trí thế năng bằng 4 mJ, lực đàn hồi có độ lớn 0,4 N. Năng lượng dao động của hệ là
Hình 5.5 mô tả đồ thị lực tác dụng - độ biến dạng của một vật rắn. Giới hạn đàn hồi của vật là điểm nào trên đồ thị?
A. Điểm A.
B. Điểm B.
C. Điểm C.
D. Điểm D.
Hình 5.5
Hình 5.6 mô tả đồ thị biểu diễn sự biến thiên của lực tác dụng theo độ biến dạng của một lò xo.
a) Đoạn nào của đồ thị thể hiện tính đàn hồi của lò xo?
b) Thiết lập hệ thức giữa lực tác dụng và độ biến dạng của lò xo khi lò xo có tính đàn hồi.
Hình 5.6
Gắn chặt một vật nặng lên một lò xo thẳng đứng như Hình 5.8, ép lò xo nén xuống một đoạn và thả đột ngột để vật chuyển động thẳng đứng. Mô tả chuyển động của vật ngay sau khi thả. Giải thích.
Hình 5.8
Một học sinh thực hiện thí nghiệm như Hình 5.9 để đo độ cứng của hai lò xo A và B có cùng chiều dài tự nhiên. Cho biết hai vật nặng có cùng khối lượng. Hãy vẽ phác thảo đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa độ dãn và lực tác dụng lên các lò xo A và B trên cùng một đồ thị.
Hình 5.9
Treo lần lượt các vật A và B có khối lượng là m_A và m_B vào cùng một lò xo đang treo thẳng đứng như Hình 5.11. Nhận xét gì về mối quan hệ giữa khối lượng của hai vật này là đúng?
A. .
B.
C. .
D. .
Hình 5.11
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). Lấy . Tính độ cứng của lò xo.
Một học sinh thực hiện thí nghiệm đo độ cứng của một lò xo và thu được kết quả như Hình 5.12. Xác định độ cứng của lò xo này.
Hình 5.12
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 được 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 5.13. Lấy .
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.
Hình 5.13
Hình 5.14 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.
Hình 5.14
Một lò xo đang treo thẳng đứng. Lần lượt treo vào đầu còn lại của lò xo các vật có khối lượng và thì lò xo có độ dãn tương ứng với khối lượng vật treo là 9 cm và 3 cm. Tính theo .
Hai lò xo có độ cứng lần lượt là và 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 và lần lượt là 8 cm và 2 cm. Lấy .
a) Tính tỉ số .
b) Tính và khi m = 0,4 kg.
Một lò xo nhẹ có độ cứng k = 50 N/m và chiều dài tự nhiên . Người ta móc hai đầu của lò xo vào hai điểm A, B có AB = 14,0 cm. Xác định độ lớn, phương và chiều của các lực đàn hồi mà lò xo tác dụng lên điểm A và điểm B.
Khi treo vào đầu dưới của một lò xo vật khối lượng thì lò xo có chiều dài 24,0 cm. Khi treo vật khối lượng thì lò xo có chiều dài 22,0 cm. Khi treo đồng thời cả và thì lò xo có chiều dài bao nhiêu? Lấy , biết lò xo không bị quá giới hạn đàn hồi.
Một diễn viên xiếc đang leo lên một sợi dây được treo thẳng đứng từ trần nhà cao. Sợi dây co giãn tuân theo định luật Hooke và có khối lượng không đáng kể. Chiều dài tự nhiên của dây là 5 m, khi diễn viên leo lên, nó dài 5,8 m. Khối lượng của diễn viên là 55 kg. Tính độ cứng của sợi dây. Lấy .
Lò xo có độ cứng k = 50,0 N/m, chiều dài tự nhiên , một đầu lò xo cố định vào điểm treo O, đầu còn lại có gắn vật m = 200 g. Quay hệ quanh trục thẳng đứng đi qua O, thì thấy m vạch một đường tròn trong mặt phẳng ngang và lò xo hợp với trục lò xo góc bằng . Tính chiều dài lò xo và số vòng quay trong 1 phút.
Một lò xo có chiều dài tự nhiên 20,0 cm, một đầu cố định, đầu còn lại có treo vật khối lượng 200 g thì lò xo dài 24,0 cm.
a) Tìm độ cứng lò.
b) Nếu thay vật trên thành vật khác khối lượng 500 g thì lò xo dài bao nhiêu?
Một lò xo có chiều dài tự nhiên , một đầu cố định, đầu còn lại có treo vật nặng m, thì lò xo dài 28,0 cm. Nếu gắn thêm một gia trọng nhỏ Δm = 100 g chung với m thì lò xo dài 28,5 cm. Tìm m và độ cứng lò xo.
Một lò xo nhẹ một đầu cố định. Khi treo vào đầu còn lại vật khối lượng 300 g thì lò xo dài 31,0 cm. Nếu treo vào đầu còn lại vật khối lượng 500 g thì lò xo dài 33,0 cm. Tìm chiều dài tự nhiên và độ cứng của lò xo.
Một lò xo nhẹ khi bị kéo bởi lực thì nó có chiều dài . Khi bị nén bởi lực thì nó có chiều dài 0,8 m. Tìm độ cứng và chiều dài tự nhiên của lò xo.
Một lò xo có chiều dài tự nhiên là một đầu cố định. Khi treo vào đầu còn lại của lò xo vật m thì lò xo dài . Khi treo vật m' vào lò xo thì lò xo có chiều dài . Biết . Tìm m và m′.
Hai lò xo có chiều dài tự nhiên và độ cứng lần lượt là , và , . Đem hai lò xo này mắc với vật m như Hình 5.15. Trong đó AB = 50 cm, vật m có kích thước không đáng kể nằm cân bằng tại trung điểm O của AB. Tính khối lượng m.
Hình 5.15
Một lò xo khi treo vật m = 100 g sẽ dãn ra 5 cm. Cho .
a) Tìm độ cứng của lò xo.
b) Khi treo vật m', lò xo dãn 3 cm. Tìm m'.
Vật khối lượng 100 g gắn vào đầu lò xo dài 20 cm, độ cứng 20 N/m, quay tròn đều trong mặt phẳng ngang với tần số 60 vòng/ phút. Tính độ dãn của lò xo.
Một lực kế lò xo có chiều dài tự nhiên 20 cm, mang vật nặng 300 g, treo lên trần một thang máy đang đứng yên thì lò xo dài 28 cm.
a) Tìm độ cứng của lò xo
b) Sau đó thang máy chuyển động, thì lò xo dài 27 cm. Xác định chiều chuyển động và gia tốc của thang máy.
Một thang máy có khối lượng tổng cộng M, chuyển động theo phương thẳng đứng theo chiều từ dưới lên có đồ thị vận tốc thời gian như Hình 5.16. Lấy .
a) Một người khối lượng đứng trên sàn thang máy. Tìm trọng lượng người trong từng giai đoạn chuyển động của thang máy.
b) Trên trần thang máy có treo một lực kế lò xo mang vật nặng m =1,0 kg. Tìm số chỉ lực kế trong từng giai đoạn chuyển động.
c) Biết rằng trong giai đoạn OA và BC lò xo dài lần lượt là 30,10 cm và 29,80 cm. Tìm chiều dài lò xo trong giai đoạn AB.
Hình 5.16
Một lực kế lò xo mang vật nặng treo trên trần một thang máy đang đứng yên thì lực kế chỉ 10 N. Sau đó thang máy chuyển động, lực kế chỉ 8 N.
a) Tìm chiều và gia tốc chuyển động của thang máy.
b) Lò xo có chiều dài tự nhiên 50 cm, độ cứng 100 N/m. Tìm chiều dài lò xo khi thang máy đứng yên và khi thang máy chuyền động.
Một lò xo có độ cứng k = 400 N/m một đầu gắn cố định. Tác dụng một lực vào đầu còn lại của lò xo và kéo đều theo phương dọc trục lò xo đến khi lò xo bị dãn 10,0 cm. Biết lò xo không bị quá giới hạn đàn hồi. Tính công của lực kéo.
Cho hệ vật như Hình 5.17. Ban đầu hai vật được giữ sao cho lò xo bị nén một đoạn 10,0 cm (lò xo nhẹ và không gắn vào vật) sau đó đốt sợi dây nối hai vật. Cho ; ; độ cứng của lò xo k = 45,0 N/m. Bỏ qua lực ma sát và lực cản của không khí tác dụng lên các vật.
a) Tính gia tốc của mỗi vật ngay sau khi sợi dây đứt.
b) Biết rằng khi hai vật rời nhau thì chuyển động với tốc độ là 3,00 m/s. Tính tốc độ của .
Hình 5.17
Cho các dụng cụ sau:
- Giá thí nghiệm đã gắn thước đo độ dài: 1 cái.
- Lò xo chưa biết độ cứng: 1 cái.
- Vật có móc treo đã biết trọng lượng là :1 quả.
- Một vật X có móc treo cần xác định trọng lượng .
Hãy trình bày một phương án thí nghiệm để tìm trọng lượng của vật X.
Cho các dụng cụ sau:
- Lực kế: 1 cái.
- Thước đo độ dài: 1 cái.
- Lò xo cần xác định độ cứng: 1 cái.
Hãy sắp xếp theo thứ tự các bước thực hiện của một phương án thí nghiệm để đo độ cứng của một lò xo đã cho:
Lưu ý: kết quả đo sẽ chuẩn xác khi lò xo biến dạng trong giới hạn đàn hồi và lò xo được giữ thẳng.
Một vật m = 50,0 g gắn vào đầu một lò xo có chiều dài tự nhiên 30,0 cm, độ cứng k = 300 N/m. Đầu còn lại lò xo gắn cố định vào điểm O. Cho vật quay tròn đều quanh O trong mặt phẳng ngang, với quỹ đạo có bán kính R = 35,0 cm. Tìm số vòng của vật trong 1 phút.
Một lò xo nhẹ có chiều dài tự nhiên và độ cứng k được treo thẳng đứng. Móc vào đầu dưới của lò xo vật thì lò xo dài . Treo thêm vào đầu dưới lò xo vật 150 g thì lò xo dài 26,25 cm. Tìm chiều dài tự nhiên và độ cứng k của lò xo.
Một vật khối lượng 0,9 kg gắn vào đầu lò xo có chiều dài tự nhiên 36 cm, độ cứng 40 N/m đặt trên sàn nhẵn nằm ngang. Cho hệ quay tròn đều quanh một trục thẳng đứng đi qua đầu kia của lò xo sao cho độ dãn của lò xo là 4 cm. Lấy . Số vòng quay trong một phút của vật là bao nhiêu?
Một vật có khối lượng 100 g gắn vào đầu lò xo có chiều dài tự nhiên 20 cm, độ cứng 20 N/m. Cho vật quay tròn đều trong mặt phẳng ngang với tần số 60 vòng/phút. Tính độ dãn của lò xo. Lấy .
Hãy giúp Công Thức Vật Lý chọn lọc những nội dung tốt bạn nhé!