C1. ( trang 71 sgk Vật Lý 10) Dùng hai tay kéo dãn một lò xo (Hình 12.1a):
a. Hai tay có chịu tác dụng của lò xo không ? Hãy nêu rõ điểm đặt, phương và chiều của các lực này.
b. Tại sao lò xo chỉ dãn đến một mức nào đó thì dừng lại ?
c. Khi thôi kéo, lực nào đã làm cho lò xo lấy lại chiều dài ban đầu?
Trả lời:
a. Có. Hai lực này có điểm đặt ở hai tay, cùng phương, ngược chiều với lực kéo dãn.
b. Lò xo càng dãn ra, lực đàn hồi càng tăng. Khi lực đàn hồi cân bằng với lực kéo thì lò xo ngừng dần. Nếu lực kéo quá lớn, lò xò dãn ra quá giới hạn thì khi đó, lò xo không còn tính đàn hồi, lực đàn hồi mất đi.
c. Khi thôi kéo, lực đàn hồi làm cho các vòng lò xo co lại gần nhau như lúc ban đầu.
C2.( trang 72 sgk Vật Lý 10) Lực của lò xo ở Hình 12.2b có độ lớn bằng bao nhiêu? Tại sao? Muốn tăng lực của lò xo lên 2 hoặc 3 lần ta làm cách nào?
Trả lời:
C3.( trang 72 sgk Vật Lý 10) Các kết quả trong Bảng 12.1 có gợi ý cho ta một mối liên hệ nào không ? Nếu có thì hãy phát biểu mối liên hệ đó.
Trả lời:
Có mối liên hệ giữa trọng lực và độ dãn của lò xo do đó giữa lực lò xo với độ dãn lò xo:
F/Δl = hằng số. Tức F tỉ lệ với độ dãn lò xo.
Bài 3 (trang 74 SGK Vật Lý 10) : Phải treo một vật có trọng lượng bằng bao nhiêu vào một lò xo có độ cứng k = 100 N/ m để nó dãn ra được 10 cm ?
A. 1000 N ; B. 100 N
C. 10 N ; D. 1 N.
Lời giải:
Chọn C.
Khi vật nằm cân bằng trọng lực P cân bằng với lực đàn hồi Fdh:
Về độ lớn: P = Fdh = k.Δl
⇔ P = 100.0,1 = 10 N
Bài 4 (trang 74 SGK Vật Lý 10) : Một lò xo có chiều dài tự nhiên bằng 15 cm. Lò xo được giữ cố định tại một đầu, còn đầu kia chịu một lực kéo bằng 4,5 N. Khi ấy lò xo dài 18 cm. Độ cứng của lò xo bằng bao nhiêu ?
A. 30 N/m ; B. 25 N/m
C. 1,5 N/m ; D. 150 N/m.
Lời giải:
Chọn D.
Độ biến dạng của lò xo là: Δl = l – l0 = 18 – 15 = 3 cm = 0,03 m
Lực kéo cân bằng với lực đàn hồi: Fk = Fđh = k.Δl
Bài 5 (trang 74 SGK Vật Lý 10) : Một lò xo có chiều dài tự nhiên 30 cm, khi bị nén lò xo dài 24 cm và lực đàn hồi của nó bằng 5 N. Hỏi khi lực đàn hồi của lò xo bị nén bằng 10 N thì chiều dài của nó bằng bao nhiêu?
A. 18 cm ; B. 40 cm
C. 48 cm ; D. 22 cm.
Lời giải:
Chọn A.
Hình ảnh minh họa:
Độ biến dạng của lò xo khi bị nén bởi lực có độ lớn F1 = 5N là:
|Δl| = |l1 – l0| = |24 – 30| = 6cm
Độ biến dạng của lò xo khi bị nén bởi lực có độ lớn F2 = 10N = 2F1 là:
|Δl2| = 2|Δl1| = 2. 6 = 12cm
Chiều dài dò xo khi bị nén bởi lực 10N là:
l1 = l0 – Δl2 = 30 – 12 = 18cm
Bài 6 (trang 74 SGK Vật Lý 10) : Treo một vật có trọng lượng 2,0 N vào một lò xo, lò xo dãn ra 10 mm. Treo một vật khác có trọng lượng chưa biết vào lò xo, nó dãn ra 80 mm.
a. Tính độ cứng của lò xo.
b. Tính trọng lượng chưa biết.
Lời giải:
a) Khi treo vật có trọng lượng 2 N, ở vị trí cân bằng lò xo dãn Δl1 = 10 mm = 0,01 cm ta có:
b) Khi treo vật có trọng lượng P2, tại vị trí cân bằng, lò xo dãn Δl2 = 80 mm = 0,08 cm , ta có:
P2 = Fđh = k.Δl2 = 200.0,08 = 16(N)