SỬA BÀI TẬP:
LỰC HẤP DẪN
ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN
Bài 7: ( Bài 11.4 Sách BT Vật Lý lớp 10 trang 36):


Tính gia tốc rơi tự do ở độ cao 3 200 m và ở độ cao 3 200 km so với mặt đất. Cho biết bán kính của Trái Đất là 6 400 km và gia tốc rơi tự do ở mặt đất là 9,8 m/s2.
Tóm Tắt: h = 3 200 m và h’ = 3 200 km
R = 6 400 km ; g = 9,8 m/s2.

 
 
 
Xét độ cao 3 200 m = 3,2 km
 
Tóm Tắt: h = 3 200 m và h’ = 3 200 km
R = 6 400 km ; g = 9,8 m/s2.
Xét độ cao 3 200 km
 
Nhận xét : càng lên cao gia tốc rơi tự do càng giảm
I. Điểm đặt và hướng của lực đàn hồi của Lò Xo:
Bài 12: LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO
ĐỊNH LUẬT HÚC
+ Lực đàn hồi xuất hiện ở hai đầu của lò xo và tác dụng vào vật tiếp xúc (hay gắn) với lò xo, làm nó biến dạng.
+ Hướng của mỗi lực đàn hồi ở mỗi đầu của lò xo ngược với hướng của ngoại lực gây biến dạng.
Khi lò xo bị dãn lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo vào phía trong.
Khi lò xo bị nén lực đàn hồi của lò xo hướng theo trục của lò xo ra phía ngoài.
II. Độ lớn của lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc.
1. Thí Nghiệm:
Khi quả nặng đứng yên:
Fđh = P= mg
+ kết quả: đó là mối quan hệ tỉ lệ thuận giữa trọng lượng các quả cân (hay độ lớn lực đàn hồi) với độ dãn của lò xo
+ chỉ tỉ lệ khi còn trong giới hạn đàn hồi.
Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo
3.Định luật Húc:
Fđh: Lực đàn hồi (N).
k: Hệ số đàn hồi (độ cứng) của
lò xo (N/m).
∆l: Độ biến dạng của lò xo (m)
∆l = (l – lo) khi lò xo bị kéo giãn
∆l = (lo – l) khi lò xo bị nén
+ Đối với dây cao su, dây thép…, khi bị kéo lực đàn hồi được gọi là lực căng.
+ Với các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi ép vào nhau thì lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc.
Với các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi ép vào nhau thì lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc.
Bài 19-Tiết 26:
k đặc trưng cho khả năng tạo ra lực đàn hồi của lò xo.
Lò xo có k càng lớn thì càng cứng.
Khi ∆l không đổi, Fđh càng lớn khi k càng lớn.
Khi Fđh không đổi, k càng lớn thì ∆l càng nhỏ.
Nhận xét:
Ý nghĩa của đại lượng k:
|𝑘Δ𝑙|
3, Lực kế và các ứng dụng khác của lực đàn hồi:

a, Lực kế : là dụng cụ đo độ lớn của lực dựa trên việc đo độ biến dạng của lò xo.

b, Các ứng dụng khác: Lực đàn hồi của lò xo còn được ứng dụng rất nhiều trong đời sống và trong kỹ thuật .
Ví dụ : Cân đồng hồ, hệ thống nhún chống sốc trên ô tô, xe máy, các lò xo trong chi tiết máy....

Các loại lò xo

Phuộc nhún xe máy

Cấu tạo và họat động Cân đồng hồ

 
Bài tập:
Giải:
Khi vật m cân bằng, trọng lực P cân bằng với lực đàn hồi Fđh nên : P = Fđh = k.Δl
⇔ P = 100 . 0,1 = 10 N


 
Câu 4 Sách Vật Lý lớp 10 trang 74. 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. 25N/m
C. 1,5N/m
D. 150N/m
Tóm tắt
lo = 15cm =
0,15 m
l = 18 cm
= 0,18 m
Fđh = 4,5 N
k = ?
Giải
Theo định luật Húc ta có:
= 0,18 – 0,15 = 0,03 m
Vậy độ cứng k của lò xo bằng:
4,5 : 0,03
= 150 N/m
Fđh = k l
Câu 5 Sách Vật Lý lớp 10 trang 74:
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
Tóm Tắt
 
l0 = 30 cm, l1 = 24 cm , Fđh1 = 5 N.
Khi Fđh2 = 10 N , l2 = ?
Giải cách 1:
Khi: Fđh1 = 5 N
|Δl1| = |l1 - l0| = |24 - 30| = 6cm
Fđh1 = 5 N= k |Δl1|
k = Fđh1 /|Δl1| = 5/ 0,06 = 250/3 (N/m)
|Δl2| = 10/k = 10/(250/3) = 0,12 m = 12 cm
Vì lò xo bị nén , nên :
l2 = l0 - |Δl2| = 30 – 12 = 18 cm. Chọn A
Khi: Fđh2 = 10 N = k |Δl2|
Giải cách 2:
 
 
 
 
 
 
Hướng dẫn:
Câu 6 Sách Vật Lý lớp 10 trang 74:
Một vật có trọng lượng 2,0 N treo vào một lò xo làm cho lò xo dãn ra 10 mm, treo một vật khác có trọng lượng chưa biết thì lò xo dãn ra một đoạn 80 mm. Cho g = 10 m/s2
a, Tính độ cứng của lò xo.
b, Tính khối lượng chưa biết đó.

a/ Tính độ cứng k của lò xo:
Lúc cân bằng P1 = Fđh = k. l
 k = Fđh /l = 2/0,01 = 200 N/m
b/ Tính khối lượng m2 chưa biết :
P2 = Fđh =K.  l 2= 200 . 0,08 = 16 N P2 = m2g
m2= P2/g = 16/10 = 1,6 kg


Tóm Tắt: P1 = 2,0 N , l = 10 mm = 0,01 m , P2 = ? ,
l2= 80 mm = 0,08 m , g = 10 m/s2
a/ Tính k b/ Tính m2
Câu 12.2 Sách Bài Tập Vật Lý lớp 10 trang 37:

Một lò xo có chiều dài tự nhiên 10 cm và có độ cứng 40 N/m. Giữ cố định một đầu và tác dụng vào đầu kia một lực 1,0 N để nén lò xo. Khi ấy, chiều dài của nó là bao nhiêu ?
A. 2,5 cm.     B. 7,5 cm.     C. 12,5 cm.      D. 9,75 cm.
Tóm tắt : l0 = 10 cm ; k = 40 N/m ; Fnén = 1,0 N ; l = ?
A. 2,5 cm.     B. 7,5 cm.     C. 12,5 cm.      D. 9,75 cm.
 
 
 
Một lò xo có chiều dài tự nhiên 25,0 cm được treo thẳng đứng.  Khi móc vào đầu tự do của nó một vật có khối lượng 20 g thì lò xo dài 25,5 cm. Hỏi nếu treo một vật có khối lượng 100 g thì lò xo có chiều dài bao nhiêu ?
A. 100 cm.     B. 50 cm.    C. 28 cm.       D. 27,5 cm
Câu 12.3 Sách Bài Tập Vật Lý lớp 10 trang 37:

 
 
 
Câu 12.4 Sách Bài Tập Vật Lý lớp 10 trang 37:

Một lò xo có chiều dài tự nhiên 20 cm và có độ cứng 75 N/m. Lò xo vượt quá giới hạn đàn hồi của nó khi bị kéo dãn vượt quá chiều dài 30 cm. Tính lực đàn hồi cực đại của lò xo.
Hướng dẫn :
Fmax = k(lmax – l0)
= 75(30 - 20).10-2 = 7,5 N
Tóm Tắt : l0 = 20 cm ; k = 75 N/m , l = 30 cm. Tính lực đàn hồi cực đại của lò xo.
Câu 12.5 Sách Bài Tập Vật Lý lớp 10 trang 37:
Một lò xo được giữ cố định ở một đầu Khi tác dụng vào đầu kia của nó lực kéo F1 = 1,8 N thì nó có chiều dài l1 = 17 cm. Khi lực kéo là F2 = 4,2 N thì nó có chiều dài l2 = 21 cm.Tính độ cứng và chiều dài tự nhiên của lò xo.
Tóm Tắt : Fđh1 = 1,8 N ; l1 = 17 cm ; Fđh2 = 4,2 N ;
l2 = 21 cm.Tính k và l0
Giải:

 
 
Từ (1) suy ra :
 
Một lò xo có chiều dài tự nhiên là l0. Treo lò xo thẳng đứng và móc vào đầu dưới một quả cân có khối lượng m1 = 100 g, lò xo dài 31 cm. Treo thêm vào đầu dưới một quả cân nữa có khối lượng m2 = 100 g, nó dài 32 cm. Lấy g = 10 m/s2. Tính độ cứng và chiều dài tự nhiên của lò xo.
Câu 12.6 Sách Bài Tập Vật Lý lớp 10 trang 37:
Tóm Tắt: m1 = 100 g, l1= 31 cm. Treo thêm m2 = 100 g, l2 = 32 cm. Lấy g = 10 m/s2. Tính k và lo
Hướng dẫn:
 
Một lò xo có chiều dài tự nhiên là l0 = 27 cm, được treo thẳng đứng. Khi treo vào lò xo một vật có trọng lượng P1 = 5 N thì lò xo dài l1 = 44 cm. Khi treo một vật khác có trọng lượng P2 chưa biết, lò xo đài l2 = 35 cm. Tính độ cứng của lò xo và trọng lượng chưa biết.
Câu 12.7 Sách Bài Tập Vật Lý lớp 10 trang 37:
Tóm Tắt: l0 = 27 cm, P1 = 5 N, l1 = 44 cm.
Khi treo một vật P2 : l2 = 35 cm. Tính k và P2
Hướng dẫn:
 
Một lò xo có chiều dài tự nhiên là 5 cm. Treo lò xo thẳng đứng rồi móc vào đầu dưới một vật có khối lượng m1 =0,5 kg, lò xo dài l1 = 7cm. Nếu treo một vật khác có khối lượng m2 chưa biết, thì nó dài 6,5 cm. Lấy g = 9,8 m/s2. Tính độ cứng của lò xo và khối lượng m2 chưa biết
Câu 12.8 Sách Bài Tập Vật Lý lớp 10 trang 37:
Tóm Tắt: l0 = 5 cm ; m1 =0,5 kg ; l1 = 7 cm ; m2 : l2 = 6,5 cm ; g = 9,8 m/s2. Tính k và m2 
 
Câu 12.9 Sách Bài Tập Vật Lý lớp 10 trang 37:
Hình 12.1 là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ dãn Δl của một lò xo vào lực kéo F.
a) Tại sao có thể nói các cặp giá trị F và Δl trên đồ thị đều nằm trong giới hạn đàn hồi của lò xo?
b) Tìm độ cứng của lò xo
c) Khi kéo bằng lực Fx chưa biết, thì độ dãn của lò xo là 4,5 cm. Hãy xác đinh Fx bằng đồ thị.
Tóm Tắt:a) F&Δl trong giới hạn đàn hồi của lò xo?
b) k
c) Khi kéo bằng lực Fx chưa biết, thì độ dãn của lò xo là 4,5 cm. Hãy xác đinh Fx bằng đồ thị.
Giải:
 
Tóm Tắt: K = 500/9 (N/m)
c) Khi kéo bằng lực Fx chưa biết, thì độ dãn của lò xo là 4,5 cm. Hãy xác đinh Fx bằng đồ thị.
Giải:
c) Cách 1: Nếu giải bằng công thức:
 
Cách 2: Nếu giải bằng đồ thị: Ta biết Fđh và độ lò xo tỉ lệ nhau , từ đồ thị khi lò xo dãn 9 cm thì Fđh = 5N, vậy khi lò xo dãn 4,5 cm thì Fđh = 2,5 N .