Giải bài 1 2 3 4 5 6 trang 74 sgk Vật Lí 10

Hướng dẫn giải Bài 12. Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc sgk Vật Lí 10. Nội dung bài Giải bài 1 2 3 4 5 6 trang 74 sgk Vật Lí 10 bao gồm đầy đủ phần lý thuyết, câu hỏi và bài tập, đi kèm công thức, định lí, chuyên đề có trong SGK để giúp các em học sinh học tốt môn vật lý 10, ôn thi tốt nghiệp THPT quốc gia.

LÍ THUYẾT

I – Hướng và điểm đặt của lực đàn hồi của lò xo

1. Lực đàn hồi xuất hiện ở hai đầu của lò xo và tác dụng vào các vật tiếp xúc (hay gắn) với lò xo làm nó biến dạng

2. Hướng của lực đàn hồi ở mỗi đầu 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 ngoài:

II. Độ lớn của lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc

1. Giới hạn đàn hồi của lò xo

Mỗi lò xo hay mỗi vật đàn hồi có một giới hạn đàn hồi nhất định. Nếu trọng lượng của tải vượt quá giới hạn đàn hồi thì lò xo sẽ không co được về chiều dài ban đầu nữa.

2. Định luật Húc

Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.

(F_{dh} = k|∆l|)

Trong đó:

+ k là độ cứng (hay hệ số đàn hồi) của lò xo, có đơn vị là N/m

+ (∆l = |l -l_0|) là độ biến dạng (độ dãn hay nén) của lò xo.

3. Chú ý

– Đối với dây cao su hay dây thép, lực đàn hồi chỉ xuất hiện khi bị ngoại lực kéo dãn. Vì thế, lực đàn hồi trong trường hợp này gọi là lực căng.

– Đối với các mặt tiếp xúc bị biến dạng khi ép vào nhau thì lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc.

CÂU HỎI (C)

1. Trả lời câu hỏi C1 trang 71 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 dãn. 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.

2. Trả lời câu hỏi C2 trang 72 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?

Bảng 12.1. Kết quả thu được từ một lần làm thí nghiệm

F = P (N) 0,1 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 Độ dài l (mm) 245 285 234 366 405 446 484 Độ dài 0 40 79 212 160 201 239

Trả lời:

Có hai lực tác dụng vào quả cân: (overrightarrow P ) và (overrightarrow {{F_{dh}}} )

Vì quả cân nằm cân bằng nên

(overrightarrow P + overrightarrow {{F_{dh}}} = overrightarrow 0 Rightarrow ) độ lớn Fdh = P

Muốn tăng lực của lò xo lên 2 hoặc 3 lần ta phải treo thêm các quả cân sao cho P tăng lên 2,3 lần.

3. Trả lời câu hỏi C3 trang 72 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:

(dfrac{F}{{Delta l}}) = hằng số

Tức F tỉ lệ với độ dãn lò xo.

CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

Dưới đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 trang 74 sgk Vật Lí 10 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Nội dung chi tiết bài giải (câu trả lời) các câu hỏi và bài tập các bạn xem sau đây:

❓

1. Giải bài 1 trang 74 Vật Lý 10

Nêu những đặc điểm (về phương, chiều, điểm đặt) của lực đàn hồi của:

a) Lò xo

b) Dây cao su, dây thép

c) Mặt phẳng tiếp xúc.

Trả lời:

a) Lò xo:

– Điểm đặt: 2 đầu lò xo.

– Phương: trùng với trục lò xo.

– Chiều : ngược chiều biến dạng của lò xo: khi lò xo dãn, lực đàn hồi hướng vào trong, khi nén, lực đàn hồi hướng ra ngoài.

b) Dây cao su, dây thép:

– Điểm đặt: 2 đầu

– Phương: cùng phương với lực gây biến dạng

– Chiều: Hướng từ hai đầu dây vào phần giữa của sợi dây.

c) Mặt phẳng tiếp xúc:

– Điểm đặt: tại mặt tiếp xúc

– Phương: vuông góc với mặt tiếp xúc

– Chiều: hướng ra ngoài mặt phẳng tiếp xúc.

2. Giải bài 2 trang 74 Vật Lý 10

Phát biểu định luật Húc.

Trả lời:

Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo

(F_{đh}=k|Delta l|)

k gọi là độ cứng của lò xo (hay còn gọi là hệ số đàn hồi), đợn vị N/m.

(Delta l): là độ biến dạng (bao gồm độ dãn ra hay nén lại) của lò xo.

?

1. Giải bài 3 trang 74 Vật Lý 10

Phải treo một vật có trọng lượng bằng bao nhiêu vào một lò xo có độ cứng k = 100N/m để nó dãn ra được 10 cm?

A. 1000 N; B. 100 N;

C. 10 N; D. 1N.

Bài giải:

Ta có:

(k = 100N/m); (|∆l| = 10cm = 0,1m).

Khi vật nằm cân bằng:

(overrightarrow P + overrightarrow {{F_{dh}}} = overrightarrow 0 )

(Rightarrow overrightarrow P = – overrightarrow {{F_{dh}}} )

(Rightarrow P = {F_{dh}} = kleft| {Delta l} right| = 100.0,1 = 10N)

⇒ Đáp án: C.

2. Giải bài 4 trang 74 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 18cm. Độ cứng của lò xo bằng bao nhiêu?

A. 30N/m ; B. 25N/m

C. 1,5 N/m ; D. 150N/m

Bài giải:

Ta có:

Chiều dài ban đầu của lò xo: (l_0= 15cm);

Khi chịu tác dụng của lực kéo, lò xo có chiều dài (l = 18cm)

⇒ độ biến dạng của lò xo là

(|∆l| = |18 – 15| = 3cm=3.10^{-2}m)

Áp dụng công thức:

({F_k} = {F_{dh}} = kleft| {Delta l} right| )

(Rightarrow k = displaystyle{{{F_k}} over {left| {Delta l} right|}} = {{4,5} over {{{3.10}^{ – 2}}}} = 150left( {N/m} right))

⇒ Đáp án: D.

3. Giải bài 5 trang 74 Vật Lý 10

Một lò xo có chiều dài tự nhiên 30cm, khi bị nén lò xo dài 24cm và lực đàn hồi của nó bằng 5N. Hỏi khi lực đàn hồi của lò xo bị nén bằng 10 N thì chiều dài của lò xo là bao nhiêu?

A. 18cm ; B. 40cm

C. 48cm ; D. 22cm

Bài giải:

Chiều dài tự nhiên của lò xo: l0 = 30cm

Lò xo khi bị nén có chiều dài l thì l < l0

Độ biến dạng của lò xo: |∆l| = |l – l0| = l0 – l

Lực đàn hồi của lò xo bị nén bằng 5N và 10N

(eqalign{ & Rightarrow left{ matrix{ {F_{dh1}} = kleft| {Delta {l_1}} right| Leftrightarrow kleft( {0,3 – 0,24} right) = 5N hfill cr {F_{dh2}} = kleft| {Delta {l_2}} right| Leftrightarrow kleft( {0,3 – l} right) = 10N hfill cr} right. cr& Rightarrow {{kleft( {0,3 – 0,24} right)} over {kleft( {0,3 – l} right)}} = {5 over {10}} cr & Leftrightarrow {{0,06} over {0,3 – l}} = {1 over 2} Rightarrow 0,12 = 0,3 – lcr& Rightarrow l = 0,18m = 18cm cr} )

⇒ Đáp án: A.

4. Giải bài 6 trang 74 Vật Lý 10

Treo một vật có trọng lượng 2,0 N vào một cái 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

Bài giải:

a) Khi treo vật có trọng lượng P1 = 2,0 N vào lò xo, lò xo dãn ra (Delta l_1=10mm=10.10^{-3}m):

({F_{dh1}} = {P_1} = kleft| {Delta {l_1}} right| )

(Rightarrow k = displaystyle{{{P_1}} over {left| {Delta {l_1}} right|}} = {2 over {{{10.10}^{ – 3}}}} = 200left( {N/m} right))

b) Khi treo vật có trọng lượng P2 vào lò xo, lò xo dãn

(Delta l_2=80mm=80.10^{-3}m).

Ta có:

({P_2} = {F_{dh2}} = kleft| {Delta {l_2}} right| = {200.80.10^{ – 3}} = 16N)

Bài trước:

• Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 trang 69 70 sgk Vật Lí 10

Bài tiếp theo:

• Giải bài 1 2 3 4 5 6 7 8 trang 78 79 sgk Vật Lí 10

Xem thêm:

• Để học tốt môn Toán 10
• Để học tốt môn Vật Lí 10
• Để học tốt môn Hóa Học 10
• Để học tốt môn Sinh Học 10
• Để học tốt môn Ngữ Văn 10
• Để học tốt môn Lịch Sử 10
• Để học tốt môn Địa Lí 10
• Để học tốt môn Tiếng Anh 10
• Để học tốt môn Tiếng Anh 10 (Sách Học Sinh)
• Để học tốt môn Tin Học 10
• Để học tốt môn GDCD 10

Trên đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 trang 74 sgk Vật Lí 10 đầy đủ, ngắn gọn và dễ hiểu nhất. Chúc các bạn làm bài môn Vật lý 10 tốt nhất!

“Bài tập nào khó đã có giaibaisgk.com“