II. SỰ BIẾN DẠNG
Độ lớn lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo
$F=k\Delta l$
Bài tập & Lời giải
5.9 Trong phòng thí nghiệm, vật nào sau đây đang bị biến dạng kéo?
A. Lò xo trong lực kế ống đang đo trọng lượng của một vật.
B. Nút cao su đang nút lọ đựng dung dịch hóa chất.
C. Chiếc ốc điều chỉnh ở chân đế bộ thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do.
D. Bức tường.
Xem lời giải
5.10 Lực đàn hồi nói chung và lực đàn hồi của lò xo nói riêng có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong khoa học kĩ thuật và đời sống. Trong các vật dụng sau đây, vật dụng nào không ứng dụng lực đàn hồi?
A. Bút bi.
B. Xe máy.
C. Điều khiển từ xa dùng pin.
D. Nhiệt kế thủy ngân.
Xem lời giải
5.11 Một lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m và chiều dài tự nhiên l$_{o}$ = 10,0 cm. Người ta móc hai đầu của lò xo vào hai điểm A, B có AB = 15,0 cm. Xác định độ lớn, phương và chiều của các lực đàn hồi mà lò xo tác dụng lên điểm A và điểm B.
Xem lời giải
5.12 Khi treo vào đầu dưới của một lò xo vật khối lượng m$_{1}$ = 800 g thì lò xo có chiều dài 24,0 cm. Khi treo vật khối lượng m$_{2}$ = 600 g thì lò xo có chiều dài 23,0 cm. Khi treo đồng thời cả m$_{1}$ và m$_{2}$ thì lò xo có chiều dài bao nhiêu? Lấy g = 10,0 m/s$^{2}$, biết lò xo không bị quá giới hạn đàn hồi.
Xem lời giải
5.13 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 5,7 m. Khối lượng của diễn viên là 55 kg. Lấy g = 10 m/s$^{2}$. Tính độ cứng của sợi dây.
Xem lời giải
5.14 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.
Xem lời giải
5.15 Cho hệ vật như hình 5.1. 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. Biết độ cứng của lò xo k = 45,0 N/m; m$_{1}$ = 0,50 kg; m$_{2}$ = 1,50 kg. 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 m$_{1}$ chuyển động với tốc độ là 3,00 m/s. Tính tốc độ của m$_{2}$.
Xem lời giải
5.16 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 P$_{o}$: 1 quả.
- Một vật X có móc treo cần xác định trọng lượng P$_{x}$.
Hãy trình bày một phương án thí nghiệm để tìm trọng lượng của vật X.
Xem lời giải
5.17 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 trình bày một phương án thí nghiệm để đo độ cứng của lò xo đã cho.
Xem lời giải
5.18 Một nhóm học sinh tìm hiểu độ cứng của lò xo. Họ dùng các lò xo giống nhau có cùng chiều dài và cùng độ cứng kết hợp thành hệ hai lò xo mắc nối tiếp và hệ hai lò xo mắc song song. Sau đó, họ treo các vật với trọng lượng khác nhau vào đầu dưới mỗi hệ lò xo treo thẳng đứng, rồi đo độ giãn. Kết quả đo được cho ở bảng dưới đây.
Trọng lượng (N) |
Độ giãn (cm) |
|
Hệ lò xo nối tiếp |
Hệ lò xo song song |
|
0 |
0 |
0 |
0,5 |
2,5 |
0,7 |
1,0 |
6,2 |
1,5 |
1,5 |
9,5 |
2,6 |
2,0 |
13,6 |
3,4 |
2,5 |
17,5 |
4,4 |
3,0 |
21,4 |
5,3 |
a) Với mỗi hệ lò xo nối tiếp và hệ lò xo song song, vẽ đồ thị biểu diễn liên hệ giữa lực tác dụng vào đầu dưới hệ lò xo và độ giãn của hệ.
b) Sử dụng đồ thị để tính độ cứng cho mỗi hệ lò xo.
c) Sử dụng đồ thị để chứng tỏ rằng độ cứng của hệ hai lò xo nối tiếp bằng một phần tư độ cứng của hệ hai lò xo song song.
d) Đối với hệ hai lò xo nối tiếp, tính sai số tỉ đối trong mỗi lần đo độ giãn, nếu sai số tuyệt đối là $\pm $ 0,1 cm.