Hướng dẫn giải bài tập trắc nghiệm về Lực đàn hồi năm học 2019-2020

LỰC ĐÀN HỒI

1. Hướng Dẫn

+ Khi treo một vật vào lò xò thẳng đứng, từ điều kiện cân bằng ta có:

\({F_{dh}} = P = > k.\Delta l = mg \Rightarrow \Delta l = \frac{{mg}}{k}\)

+ Khi vật cân bằng trên mặt phẳng nghiêng góc  so với mặt phẳng ngang:

\({F_{dh}} = P\sin \alpha \Rightarrow \Delta l = \frac{{mg\sin \alpha }}{k}\)

Độ cứng tương ứng với lò xo ghép

- Ghép song song:  

\({k_{ss}} = {k_1} + {k_2} + ... + {k_n}\)

- Ghép nối tiếp:  

\(\frac{1}{{{k_{nt}}}} = \frac{1}{{{k_1}}} + \frac{1}{{{k_2}}} + ... + \frac{1}{{{k_n}}}\)

+ Từ một lò xo cắt thành nhiều phần:

\({k_1}{l_1} = ... = {k_n}{l_n} = {k_0}{l_0}\)

2. Ví Dụ Minh Họa

Ví dụ 1: Một lò xo có chiều dài tự nhiên 30 cm, khi lò xo bị kéo bằng lực 5N thì chiều dài của lò xo là 36 cm. Hỏi chiều dài của lò xo là bao nhiêu khi nó bị nén một lực 10N?                                 

   A. 18 cm.                          B. 20 cm.                          

C. 24 cm.                          D. 42 cm.

Lời giải:

\(\begin{array}{l} k = \frac{{{F_1}}}{{\Delta {l_1}}} = \frac{{{F_2}}}{{\Delta {l_2}}}\\ \to \Delta {l_2} = \frac{{{F_2}}}{{{F_1}}}\Delta {l_1} = \frac{{{F_2}}}{{{F_1}}}\left( {l - {l_0}} \right) = 12\,cm. \end{array}\)

Chiều dài lúc sau của lò xo là  :

\({l_2} = {l_0} - \Delta {l_2} = 18\,cm.\)

Đáp án A.                           

Ví dụ 2: Một lò xo có chiều dài tự nhiên  l₀. Treo lò xo thẳng đứng và móc vào đầu dưới một quả cân có khối lượng  \({m_1} = 100g\), thì lò xo dài 31 cm. Treo thêm vào đầu dưới một quả cân nữa có khối lượng \({m_2} = 100g\) , chiều dài lò xo khi này là 32 cm. Lấy \(g = 10m/{s^2}\) .Chiều dài tự nhiên l0  và độ cứng k của lò xo là:          

A. 30 cm; 100N/m.              B. 30 cm; 1N/m.               

C. 29 cm; 100N/m.              D. 29 cm; 1N/m.              

Lời giải:

Từ điều kiện cân bằng của các quả nặng trong hai trường hợp suy ra:

\(\begin{array}{l} \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {{m_1}g = k\left( {{l_1} - {l_0}} \right)\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,}\\ {\left( {{m_1} + {m_2}} \right)g = k\left( {{l_2} - {l_0}} \right)} \end{array}} \right.\\ \to \frac{{{m_1} + {m_2}}}{{{m_1}}} = \frac{{{l_2} - {l_0}}}{{{l_1} - {l_0}}}\\ Suy\,\,ra\,\,:{l_0} = 30cm;\,\\ k = \frac{{{m_1}g}}{{{l_1} - {l_0}}} = 100N/m \end{array}\)

Đáp án A.

Ví dụ 3:

Một con lắc lò xo gồm quả cầu khối lượng 100g gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng 50 N/m và chiều dài tự nhiên 12 cm. Đặt con lắc trên một mặt phẳng nghiêng một góc  so với mặt phẳng ngang thì chiều dài lò xo khi đó là 11 cm. Bỏ qua ma sát, lấy \(g = 10m/{s^2}\) . Tính góc .       

   A.   45^o                             B.     60o                              

C.   15o                                D.   30o     

Lời giải:

Trọng lực \(\vec P \) được phân tích thành 2 lực thành phần:  

\(\vec P = {\vec P_t} + {\vec P_n}\)

Thành phần \({\vec P_t}\)  nén lò xo, do đó lò xo gây ra lực đàn hồi chống lại lực nén này (định luật III Niuton).

Tại vị trí cân bằng ta có \({\vec F_{dh}}\) cân bằng với \({\vec P_t}\)

\(\begin{array}{l} \Rightarrow {{\vec P}_t} = {F_{dh}} = k\left| {\Delta l} \right| = 50.0,01 = 0,5N.\\ \sin \alpha = \frac{{{P_t}}}{P} = \frac{{{P_t}}}{{mg}} = \frac{{0,5}}{{0,1.10}} = 0,5\\ \Rightarrow \alpha = {30^0} \end{array}\)

Đáp án D.

Có thể dùng công thức tính nhanh ở trên

\(\begin{array}{l} {F_{dh}} = P\sin \alpha \\ \Rightarrow \Delta l = \frac{{mg\sin \alpha }}{k}\\ \Rightarrow \sin \alpha = \frac{{k\Delta l}}{{mg}} \end{array}\)

 

Trên đây là toàn bộ nội dung Hướng dẫn giải bài tập trắc nghiệm về Lực đàn hồi năm học 2019-2020. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Chuyên đề phương pháp giải bài tập Chuyển động thẳng đều môn Vật lý 10

• Bài tập Xác định vận tốc trung bình. Xác định các giá trị trong chuyển động thẳng đều

• Phương trình chuyển động và Đồ thị toạ độ - thời gian của Chuyển động thẳng đều

​Chúc các em học tập tốt !