Một lò xo có chiều dài tự nhiên 20cm được treo thẳng đứng. Tác dụng vào đầu tự do của lò xo lực 0,25N thì chiều dài của lò xo là 21cm, g = 10m/s2 . a. Tìm độ cứng của lò xo ? b. Nếu treo vật có m = 75g thì chiều dài của lò xo là bao nhiêu?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Chọn đáp án B
+ Lò xo cân bằng: F=P
Khi treo vật 25g:
Khi treo thêm 75g:
Lò xo cân bằng: F = P ⇔ k Δ l = m g
Khi treo vật 25g:
⇔ k ( l − l 0 ) = m 1 g ⇒ k ( 0 , 31 − 0 , 3 ) = 0 , 025.10 ⇒ k = 25 N / m
Khi treo thêm 75g:
⇔ k ( l ' − l 0 ) = ( m 1 + m 2 ) g ⇒ 25 ( l / − 0 , 3 ) = ( 0 , 25 + 0 , 75 ) .10 ⇒ l ' = 0 , 34 m
Đổi 200 g =0,2 kg; 15 cm =0,15 m ;20 cm =0,2 m
a, Độ biến dạng của lò xo
\(\left|\Delta l\right|=\left|l'-l\right|=\left|0,2-0,15\right|=0,05\left(m\right)\)
b, Khi cân bằng
\(P=F_{đh}\Rightarrow m\cdot g=k\cdot\left|\Delta l\right|\Rightarrow k=\dfrac{m\cdot g}{\left|\Delta l\right|}=\dfrac{0,2\cdot10}{0,05}=40\left(\dfrac{N}{m}\right)\)
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:
\(l=l_0+\Delta l=15+4,2=19,2cm\)
ΔL=L-L0=25-21=4cm=0.04m
tìm P=Fk=m.g=0,2.10=2
đồng thời Fk=Fđh=2N
ta có Fđh=k.ΔL
2 =k.0.04
=>k=50
b/ta có ΔL=27-21=6cm=0.06m
Fdh=k.ΔL=50.0.06=3N
=>P=Fdh=3N
=>3=10.m
m=0.3 Kg
vậy khối lượng vật treo thêm = 0.3-.02=0.1 KG
Lực đàn hồi có độ lớn:
\(F_{đh}=P=10m=10\cdot0,5=5N\)
Độ dãn lò xo khi treo vật:
\(\)\(\Delta l=\dfrac{F_{đh}}{k}=\dfrac{5}{100}=0,05m=5cm\)
Chiều dài lò xo khi treo vật:
\(l=l_0+\Delta l=25+5=30cm\)
Đáp án:
200N/m;20N
Giải thích các bước giải:
Khi treo vật nặng và lò xo thì trọng lực cân bằng với lực đàn hồi:
\(P1=F_{dh}\Leftrightarrow P1=k.\Delta\)l
\(\Rightarrow k=\dfrac{P1}{\Delta l}=\dfrac{10}{0,05}=200\) ( N/m )
Khi treo vật P2
\(P2=F_{dh2}\Leftrightarrow P_2=k.\Delta l_2\)
\(\Rightarrow P=200.0,1=20\left(N\right)\)
Độ cứng của lò xo:
\(k=\dfrac{F}{\Delta l}=\dfrac{F}{l-l_0}=\dfrac{0,25}{0,21-0,2}=25\)N/m
Nếu treo thêm m=75g thì lò xo có độ dãn:
\(F_{đh}=0,25+0,075\cdot10=1N\)
\(\Rightarrow F_{đh}=k\cdot\Delta l\Rightarrow\Delta l=\dfrac{1}{25}=0,04m=4cm\)
Chiều dài lò xo lúc này:
\(l=l_0+\Delta l=20+4=24cm\)