Giải bài tập sách bài tập (SBT) vật lí lớp 10 chân trời sáng tạo bài 23 Định luật Hooke
Giải bài 23 Định luật Hooke trong sách bài tập vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo
Trong bài tập này, chúng ta sẽ tìm hiểu về định luật Hooke và áp dụng nó vào việc giải các bài toán liên quan đến lò xo. Định luật Hooke cho biết rằng mức độ co giãn hoặc co mở của một vật liệu đàn hồi (trong trường hợp này là lò xo) tỉ lệ thuận với cường độ của lực làm tác động lên nó.
Bài toán sẽ giúp các em hiểu rõ hơn về đặc tính của lò xo, cách tính toán khi áp dụng định luật Hooke và thực hành kỹ năng giải bài tập.
Sách bài tập vật lí lớp 10 Chân trời sáng tạo đã được biên soạn theo chương trình đổi mới của Bộ giáo dục, với hy vọng mang lại cách hướng dẫn cụ thể và giải chi tiết để học sinh dễ dàng nắm bắt kiến thức.
Chúng ta hãy cùng tham gia vào việc giải bài tập bổ ích này để học tốt hơn về định luật Hooke và đặc tính của lò xo nhé!
Bài tập và hướng dẫn giải
A. TRẮC NGHIỆM
Câu 23.1 Trên Hình 23.1, ta có đồ thị biểu diễn độ biến dạng của một lò xo khi chịu tác dụng lực. Đoạn nào của đường biểu diễn cho thấy lò xo biến dạng theo định luật Hooke?
A. AB.
B. BC.
C. CD.
D. AD.
Câu 23.2 Chọn cụm từ thích hợp để điền vào chỗ trống.
Tác dụng các lực có cùng phương, chiều và độ lớn lên hai lò xo khác nhau. Lò xo (1) … thì có độ cứng (2) …
A. (1) dãn nhiều hơn, (2) lớn hơn.
B. (1) dãn nhiều hơn, (2) nhỏ hơn.
C. (1) nén nhiều hơn, (2) lớn hơn.
D. (1) nén ít hơn, (2) lớn hơn.
Câu 23.3 Lò xo nào sau đây có độ cứng lớn nhất?
A. Khi chịu tác dụng lực 1.10$^{3}$ N, lò xo bị nén 4,5 cm.
B. Khi chịu tác dụng lực 2.10$^{3}$ N, lò xo bị dãn 4,5 cm.
C. Khi chịu tác dụng lực 1.10$^{3}$ N, lò xo bị dãn 5,5 cm.
D. Khi chịu tác dụng lực 3.10$^{3}$ N, lò xo bị dãn 5,5 cm.
Câu 23.4 Treo lần lượt các vật A và B có khối lượng là mA và mB vào cùng một lò xo đang treo thẳng đứng như Hình 23.2. Ta có thể nhận xét gì về khối lượng của hai vật này.
A. mA > mB.
B. mA < mB.
C. mA = mB.
D. mA $\geq $ mB.
B. TỰ LUẬN
Bài 23.1 Một lò xo có chiều dài tự nhiên 40 cm được treo thẳng đứng. Khi treo vào đầu tự do của nó một vật có khối lượng 4 kg thì lò xo có chiều dài 50 cm (ở vị trí cân bằng). Tính độ cứng của lò xo. Lấy g = 9,8 m/s$^{2}$.
Bài 23.2 Một học sinh thực hiện thí nghiệm đo độ cứng của một lò xo và thu được kết quả như Hình 23.3. Độ cứng của lò xo này có giá trị bằng bao nhiêu?
Bài 23.3 Một lò xo được treo thẳng đứng. Lần lượt treo vào đầu còn lại của lò xo các vật có khối lượng m thay đổi thì chiều dài l của lò xo cũng thay đổi. Mối liên hệ giữa chiều dài và khối lượng vật được treo vào lò xo được thể hiện trong đồ thị Hình 23.4. Lấy g = 9,8 m/s$^{2}$.
a) Xác định chiều dài tự nhiên của lò xo.
b) Tính độ dãn của lò xo khi m = 60 g.
c) Tính độ cứng của lò xo.
Bài 23.4 Hình 23.5 thể hiện đường biểu diễn sự phụ thuộc của lực theo độ biến dạng của một lò xo có độ cứng $k$. Hãy vẽ trên cùng đồ thị đường biểu diễn sự biến thiên của lực theo độ biến dạng của các lò xo có độ cứng 3$k$ và $\frac{k}{2}$.
Bài 23.5 Một lò xo đang treo thẳng đứng. Lần lượt treo vào đầu còn lại của lò xo các vật có khối lượng m và m'; thì lò xo có độ dãn tương ứng với khối lượng vật treo là 9 cm và 3 cm. Xác định m theo m'.
Bài 23.6 Hai lò xo có độ cứng lần lượt là k1 và k2 được treo thẳng đứng. Lần lượt treo vào đầu còn lại của hai lò xo một vật có khối lượng m thì độ dãn của hai lò xo có độ cứng k1 và k2 lần lượt là 8 cm và 2 cm. Lấy g = 9,8 m/s$^{2}$.
a) Tính tỉ số $\frac{k_{1}}{k_{2}}$
b) Tính k1 và k2 khi m = 0,4 kg.