Trang chủ Lớp 10 Vật lý Giải SBT Lí 10 Bài 17: Sự biến dạng có đáp án

Giải SBT Lí 10 Bài 17: Sự biến dạng có đáp án

Giải SBT Lí 10 Bài 17: Sự biến dạng có đáp án

  • 78 lượt thi

  • 14 câu hỏi

  • 40 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 3:

Một lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m và chiều dài tự nhiên l0 = 10,0 cm. Người ta móc hai đầu của lò xo vào hai điểm A, B có AB = 15,0 cm. Xác định độ lớn, phương và chiều của các lực đàn hồi mà lò xo tác dụng lên điểm A và điểm B.
Xem đáp án

Lời giải

- Độ lớn 2 lực này là:

\[{F_A} = {F_B} = k.\left( {{l_2} - {l_1}} \right) = \left( {100N/m} \right)\left( {0,15m - 0,10m} \right) = 5,00N\]

- Cả hai lực cùng phương với đường nối A và B.

- Lực tác dụng vào điểm A có chiều từ A đến B, lực tác dụng vào điểm B có chiều từ B đến A.


Câu 4:

Khi treo vào đầu dưới của một lò xo vật khối lượng

m1 = 800 g thì lò xo có chiều dài 24,0 cm. Khi treo vật khối lượng m2 = 600 g thì lò xo có chiều dài 23,0 cm. Khi treo đồng thời cả m1 và m2 thì lò xo có chiều dài bao nhiêu? Lấy g = 10,0 m/s2, biết lò xo không bị quá giới hạn đàn hồi.

Xem đáp án

Lời giải

Khi treo vật khối lượng m, lúc cân bằng lực đàn hồi của lò xo có độ lớn F = P = mg.

Từ đó, ta có:

Độ lớn lực đàn hồi của lò xo khi treo lò xo l1 = 0,24m là

Fđh1 = P1 = m1.g = 0,8.10 = 8 N

Độ lớn lực đàn hồi của lò xo khi treo lò xo l2 = 0,23m là

Fđh2 = P2 = m2.g = 0,6.10 = 6 N

Từ công thức \[{F_{dh}} = k\left( {l - {l_0}} \right)\] ta có:

Fđh1 = k (l1 – l0); Fđh2 = k (l2 – l0)

 \( \Rightarrow \) Độ cứng của lò xo là

\[k = \frac{{{F_1} - {F_2}}}{{{l_1} - {l_2}}} = \frac{{8,00N - 6,00N}}{{0,24m - 0,23m}} = 200N/m\]

Chiều dài ban đầu của lò xo là \[{l_0} = {l_1} - \frac{{{F_1}}}{k} = 0,24 - \frac{8}{{200}} = 0,2m\]

Độ dài của lò xo khi treo cả 2 vật là:

\[{l_3} = {l_0} + \frac{{{F_3}}}{k} = 0,2 + \frac{{\left( {0,8 + 0,6} \right).10}}{{200}} = 0,27m\]


Câu 5:

Một diễn viên xiếc đang leo lên một sợi dây được treo thẳng đứng từ trần nhà cao. Sợi dây co giãn tuân theo định luật Hooke và có khối lượng không đáng kể. Chiều dài tự nhiên của dây là 5 m, khi diễn viên leo lên, nó dài 5,7 m. Khối lượng của diễn viên là 55 kg. Lấy g = 10 m/s2. Tính độ cứng của sợi dây.
Xem đáp án

Lời giải

Trọng lượng của diễn viên là

\[P = mg = \left( {55kg} \right)\left( {10m/{s^2}} \right) = 550N\]

Khi diễn viên đạt trạng thái cân bằng trên sợi dây thì Fđh = P nên

\[k = \frac{F}{{\Delta l}} = \frac{P}{{\Delta l}} = \frac{{550}}{{5,7 - 5}} \approx 786N/m\]


Câu 6:

Một lò xo có độ cứng k = 400 N/m một đầu gắn cố định. Tác dụng một lực vào đầu còn lại của lò xo và kéo đều theo phương dọc trục lò xo đến khi lò xo bị dãn 10,0 cm. Biết lò xo không bị quá giới hạn đàn hồi. Tính công của lực kéo.
Xem đáp án

Lời giải

Lực kéo tăng dần từ:

F1 = 0 đến \[{F_2} = k\Delta {l_2} = \left( {400\frac{N}{m}} \right)\left( {0,10m} \right) = 40,0N\]

Do lực kéo tăng đều theo quãng đường nên ta có thể tính công của nó như sau:

\[A = \frac{{{F_1} + {F_2}}}{2}l = \frac{{0N + 40,0N}}{2}0,10m = 2,00J\]

Theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, công A chuyển hóa thành thế năng đàn hồi dự trữ trong lò xo.


Câu 7:

Cho hệ vật như hình 5.1. Ban đầu hai vật được giữ sao cho lò xo bị nén một đoạn 10,0 cm (lò xo nhẹ và không gắn vào vật) sau đó đốt sợi dây nối hai vật. Biết độ cứng của lò xo k = 45,0 N/m; m1 = 0,50 kg; m2 = 1,50 kg. Bỏ qua lực ma sát và lực cản của không khí tác dụng lên các vật.

Media VietJack

Tính gia tốc của mỗi vật ngay sau khi sợi dây đứt.

Xem đáp án

Lời giải

Ngay sau khi dây nối đứt, theo phương ngang m1 và m2 chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi do lò xo.

\[{F_1} = {F_2} = k\Delta l = \left( {45N/m} \right)\left( {0,10m} \right) = 4,50N\]

Gia tốc của m1:

\[{a_1} = \frac{{{F_1}}}{{{m_1}}} = \frac{{4,50N}}{{0,50kg}} = 9,00\frac{m}{{{s^2}}}\]

Gia tốc của m2:

\[{a_2} = \frac{{{F_2}}}{{{m_2}}} = \frac{{4,50N}}{{1,50kg}} = 3,00\frac{m}{{{s^2}}}\]


Câu 8:

Biết rằng khi hai vật rời nhau thì m1 chuyển động với tốc độ là 3,00 m/s. Tính tốc độ của m2.
Xem đáp án

Lời giải

Chọn chiều dương hướng sang trái và mốc là một điểm gắn với mặt bàn.

Theo định luật bảo toàn động lượng:

\[{m_1}\overrightarrow {{v_1}} + {m_2}\overrightarrow {{v_2}} = \overrightarrow 0 \] \[ \Rightarrow \overrightarrow {{v_2}} = - \frac{{{m_1}}}{{{m_2}}}\overrightarrow {{v_1}} \]

\[{v_2} = - \frac{{0,50kg}}{{1,50kg}}\left( {3,00m/s} \right) = - 1,00m/s\]

Vậy vật m2 chuyển động ngược chiều dương đã chọn.


Câu 9:

Cho các dụng cụ sau:

- Giá thí nghiệm đã gắn thước đo độ dài: 1 cái.

- Lò xo chưa biết độ cứng: 1 cái.

- Vật có móc treo đã biết trọng lượng là P0: 1 quả.

- Một vật X có móc treo cần xác định trọng lượng Px.

Hãy trình bày một phương án thí nghiệm để tìm trọng lượng của vật X.

Xem đáp án

Lời giải

- Bước 1: Treo lò xo lên giá thí nghiệm, xác định chiều dài ban đầu của lò xo l1.

- Bước 2: Treo vật trọng lượng P0 vào đầu dưới của lò xo rồi xác định chiều dài l2 của lò xo.

- Bước 3: Treo vật cần xác định có trọng lượng Px và xác định chiều dài của lò xo là l3.

Ta có: \[{P_x} = {P_0}\frac{{{l_3} - {l_1}}}{{{l_2} - {l_1}}}\]

Lưu ý: Có thể làm bằng các phương án khác. Phương án treo cùng lúc 2 vật cần chú ý giới hạn đàn hồi của lò xo.


Câu 10:

Cho các dụng cụ sau:

- Lực kế: 1 cái.

- Thước đo độ dài: 1 cái

- Lò xo cần xác định độ cứng: 1 cái

Hãy trình bày một phương án thí nghiệm để đo độ cứng của lò xo đã cho.

Xem đáp án

Lời giải

- Bước 1: Đo chiều dài tự nhiên của lò xo, móc một đầu lò xo vào lực kế sau đo chỉnh số 0 cho lực kế (cần chú ý nếu dùng lực kế lò xo ống thì cần treo lực kế thẳng đứng).

- Bước 2: Kéo đầu còn lại của lò xo theo phương thẳng đứng và giữ cố định vị trí. Đo độ dài của lò xo, và đọc số chỉ lực kế ta tính được độ dãn.

- Bước 3: Thực hiện lại bước 2 từ 3 đến 5 lần với các số liệu về độ dãn của lò xo khác nhau và xử lí số liệu để viết kết quả.

Cần tìm hiểu giới hạn đàn hồi của lò xo để thu được kết quả cứng chuẩn xác.


Câu 12:

Sử dụng đồ thị để tính độ cứng cho mỗi hệ lò xo.

Xem đáp án

Lời giải

Sử dụng đồ thị, tính độ dốc của đồ thị để suy ra độ cứng của lò xo.

Độ cứng của hệ hai lò xo nối tiếp là \[{k_1} = \frac{3}{{21,4}} = 0,14\,N/cm\]

Độ cứng của hệ hai lò xo song song là \[{k_2} = \frac{3}{{5,3}} = 0,57N/cm\]


Bắt đầu thi ngay