Chuyên đề Vật lý Lớp 10: Lực đàn hồi - Dạng 2: Cắt ghép lò xo

Nội dung text: Chuyên đề Vật lý Lớp 10: Lực đàn hồi - Dạng 2: Cắt ghép lò xo

1. CHUYÊN ĐỀ: LỰC ĐÀN HỒI CHUYÊN ĐỀ 4: LỰC ĐÀN HỒI DẠNG 2: CẮT GHÉP LÒ XO Bài 1: Một lò xo có độ cứng là 100N/m. Nếu cắt lò xo ra làm 3 phần bằng nhau thì mỗi phần sẽ có độ cứng là bao nhiêu ? Hướng dẫn K1 Ta có khi cắt lò xo ban đầu thành ba phần bằng nhau thì K1 K2 l0 .k 0= l 1 .k 1 = l 2 .k 2 = l 3 .k 3 K2 Vì ba phần bằng nhau nên độ cứng của ba phần kl00 k1= k 2 = k 3 = = 3k = 3.100 = 300(N / m) l0 Hình 1 Hình 2 3 Bài 2: Tìm độ cứng của hệ hai lò xo được nối với nhau như hai hình vẽ. Hình 1, 2. Tìm độ dãn của mỗi lò xo N 2 khi treo vật m = 1kg. Biết k1 = k2 = 100 .; g = 10m/s . m Hướng dẫn Đối với hình 1 lò xo ghép nối tiếp: Ta có FFF==12 Mà l = l12 + l F =FF 1 + 2 1 = 1 + 1 k k1 k 2 k k 1 k 2 k .k k =12 =100.100 = 50(N / m) k12++ k 100 100 Khi vật cân bằng P= Fdh mg = k. l 1.10 = 50. l l = 0,2m = 20cm Đối với hình 1 lò xo ghép song song: Ta có l = l12 = l K1 K2 Mà FFF=+12 k l = k1 . l 1 + k 2 . l 2 k = k12 + k = 100 + 100 = 200(N / m) Khi vật cân bằng 1.10 = 200. l l = 0,05m = 5cm Bài 3: Hai lò xo có khối lượng không đáng kể, độ cứng lần lượt là K1 = 100N/m, K2 = 150N/m có cùng độ dài tự nhiên l0 = 20cm được treo thẳng đứng như hình vẽ (Hình 3). Đầu dưới 2 lò xo nối với 1 vật có khối lượng m = 1kg. Tính chiều dài lò xo khi vật cân bằng. Lấy g = 10m/s2. Hướng dẫn Lò xo ghép song song: Hình 3 K1 K2 Ta có Mà k = k12 + k = 100 + 150 = 250(N / m) Khi vật cân bằng hanhatsi@gmail.com – ĐT,FB,ZL: 0973.055.725 [1]
2. CHUYÊN ĐỀ: LỰC ĐÀN HỒI 1.10 = 250. l l = 0,04m = 4cm Khiều dài lò xo khi vật cân bằng lcb= l 0 + l = 20 + 4 = 24cm Bài 4: Hai lò xo độ cứng k1=100N/m;k2=300N/m.Tìm độ cứng của hệ lò xo mắc theo hai trường hợp mắc nối tiếp và song song. Hướng dẫn Ghép nối tiếp: Ta có FFF== 12 Mà l = l12 + l FF F = 1 + 2 1 = 1 + 1 k k1 k 2 k k 1 k 2 k .k k =12 =100.300 = 75(N / m) k12++ k 100 300 Ghép song song: K1 K2 Ta có l = l12 = l Mà FFF=+12 k l = k1 . l 1 + k 2 . l 2 k = k12 + k = 100 + 300 = 400(N / m) Bài 5: Hai lò xo L1 và L2 có độ cứng lần lượt là k1 và k2 được móc vào một quả cầu (Hình 4). Cho biết tỉ số k1 = 3 và 2 lò xo đều ở trạng thái tự nhiên. Nếu k22 dùng một lực 5N thì có thể đẩy quả cầu theo phương ngang đi 1 đoạn 1cm. Tính Hình 4 độ cứng K1 và K2 của 2 lò xo. Hướng dẫn Khi đẩy quả cầu theo phương ngang 1cm thì lò xo một nén 1cm còn lò xo hai dãn 1cm ta có: P= F1 + F 2 5 = k 1 . l 1 + k 2 . l 2 Mà l12 = l = 1cm = 0,01m Vậy 5 = 0.01.k1 + 0.01.k 2 k 1 + k 2 = 500(N / m) (1) k1 3 Theo bài ra ta có = k12 = 1,5k (2) k22 Thay (2) vào (1) ta có k12== 300(N / m);k 200(N / m) hanhatsi@gmail.com – ĐT,FB,ZL: 0973.055.725 [2]