4. Một lò xo có chiều dài ban đầu l0. Nếu treo vào lò xo một vật nặng 2kg thì lò xo dài 15cm. Nếu treo vào lò xo một vật
có khối lượng 3kg thì lò xo dài 18cm. Tính chiều dài tự nhiên và độ cứng của lò xo.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Lò xo cân bằng: F = P ⇔ k Δ l = m g
Khi treo vật m1: k ( l − l 0 ) = m 1 g 1
Khi treo thêm m2 : k ( l 2 − l 0 ) = ( m 1 + m 2 ) g 2
Từ (1) và (2) ⇒ l 0 = 20 c m ⇒ k = 97 N / m
Chọn đáp án C
Lò xo cân bằng: F=P
Khi treo vật m1:
(1)
Khi treo thêm m2 :
(2)
Từ (1) và (2)
a)Độ lớn của lực đàn hồ:
\(F_{đh}=P=10m=10\cdot500\cdot10^{-3}=5N\)
b)Độ dãn của lò xo: \(\Delta l=l-l_0=18-15=3cm=0,03m\)
Độ cứng của lò xo: \(k=\dfrac{F_{đh}}{\Delta l}=\dfrac{5}{0,03}=\dfrac{500}{3}\approx166,67\)N/m
c)Treo thêm vật khối lượng 200g thì lực đàn hồi lúc này là:
\(F_{đh}=\left(500+200\right)\cdot10^{-3}=0,7N\)
Độ dãn của lò xo lúc này:
\(\Delta l'=\dfrac{F_{đh}}{k}=\dfrac{0,7}{\dfrac{500}{3}}=4,2\cdot10^{-3}m=4,2cm\)
Chiều dài lò xo lúc này:
\(l=l_0+\Delta l=15+4,2=19,2cm\)
Vậy cứ 4N thì lò xo dãn 1 đoạn là:
F 1 F 2 = Δ l 1 Δ l 2 ⇔ F 1 F 2 = l 1 − l 0 l 1 − l 0 ⇔ 4 6 = 20 − l 0 22 − l 0 ⇔ l 0 = 16 c m
Nên 1N lò xo sẽ bị dãn 1 đoạn: 4 4 = 1cm
Đáp án A
F 1 F 2 = Δ l 1 Δ l 2 ⇔ F 1 F 2 = l 1 − l 0 l 2 − l 0 ⇔ 5 8 = 22 , 5 − l 0 24 − l 0 ⇔ l 0 = 20 c m
Vậy cứ 5N thì lò xo dãn ra một đoạn là: 22,5 – 20 = 2,5cm
Nên cứ 1N lò xo sẽ bị dãn ra một đoạn 2 , 5 5 = 0 , 5 c m
Đáp án: B
Ta có:
k - không đổi
Khi cân bằng, ta có lực đàn hồi cân bằng với trọng lực, ta có:
+ Khi treo vật 600g
m 1 g = k . ( l 1 − l 0 ) ↔ 0 , 6.10 = k . ( 0 , 23 − l 0 ) (1)
+ Khi treo vật 800g
m 2 g = k . ( l 2 − l 0 ) ↔ 0 , 8.10 = k . ( 0 , 24 − l 0 ) (2)
Giải hệ (1) và (2), ta được:
l 0 = 0 , 2 m k = 200 N / m
Đáp án: A
Ta có:
\(F_{1đh}=k\cdot\Delta l_1\Rightarrow k=\dfrac{F_{đh1}}{\Delta l_1}=\dfrac{0,2\cdot10}{\left(0,25-l_0\right)}\)
\(F_{đh2}=k\cdot\Delta l_2\Rightarrow k=\dfrac{F_{đh2}}{\Delta l_2}=\dfrac{0,3\cdot10}{\left(0,27-l_0\right)}\)
\(\Rightarrow\dfrac{0,2\cdot10}{0,25-l_0}=\dfrac{0,3\cdot10}{0,27-l_0}\Rightarrow l_0=0,21m=21cm\)
\(k=\dfrac{0,2\cdot10}{0,25-0,21}=50\)N/m
Ta có: \(F_1=k\cdot\Delta l_1=k\cdot\left(0,31-l_0\right)=m_1g=1N\)
\(F_2=k\cdot\Delta l_2=k\cdot\left(0,32-l_0\right)=m_2g=2N\)
Rút k từ hai pt trên ta đc:
\(\Rightarrow k=\dfrac{1}{0,31-l_0}=\dfrac{2}{0,32-l_0}\)
\(\Rightarrow l_0=0,3m=30cm\)
\(\Rightarrow k=\dfrac{1}{0,31-0,3}=100\)N/m
Nếu treo vào lò xo vật 2kg thì lo xo dài 15cm=0,15m:
\(\Rightarrow k\cdot\left(0,15-l\right)=10m=20\left(1\right)\Rightarrow k=\dfrac{20}{0,15-l}\)
Nếu treo vào lò xo vật 3kg thì lo xo dài 18cm=0,18m:
\(\Rightarrow k\cdot\left(0,18-l\right)=10m=30\left(2\right)\Rightarrow k=\dfrac{30}{0,18-l}\)
Từ \(\left(1\right)\) và \(\left(2\right)\) ta suy ra: \(\dfrac{20}{0,15-l}=\dfrac{30}{0,18-l}\Rightarrow l=0,09m=9cm\)
Vậy chiều dài tự nhiên là 9cm.
Độ cứng của lò xo là: \(k=\dfrac{20}{0,15-l}=\dfrac{20}{0,15-0,09}=333,3\)N/m