Một lò xo được đặt thẳng đứng, đầu dưới cố định, đầu trên đỡ một vật khối lượng 8 kg
Với giải Bài IV.12* trang 65 SBT Vật Lí 10 được biên soạn lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập môn Vật lí 10. Mời các bạn đón xem:
Giải SBT Vật lí 10 Bài tập cuối chương 4
Bài IV.12* trang 65 SBT Vật Lí 10: Một lò xo được đặt thẳng đứng, đầu dưới cố định, đầu trên đỡ một vật khối lượng 8 kg. Bỏ qua khối lượng của lò xo và lực cản của không khí.
a) Khi hệ vật nằm cân bằng tại vị trí O, lò xo bị nén một đoạn 10 cm. Xác định độ cứng của lò xo. Lấy g ≈ 10 m/s2.
b) Ấn vật xuống phía dưới tới vị trí A để lò xo bị nén thêm 30 cm, rồi buông nhẹ tay thả cho vật chuyển động. Xác định thế năng đàn hồi của lò xo tại vị trí A và độ cao lớn nhất mà vật đạt tới so với vị trí A.
Lời giải:
Hệ vật "lò xo - vật - Trái Đất" là hệ cô lập (do không chịu ngoại lực tác dụng) nên cơ năng của hệ vật bảo toàn.
Chọn mặt phẳng ngang đi qua vị trí A làm mốc tính thế năng trọng trường (Wt = 0) và chọn vị trí lò xo không bị biến dạng làm mốc thế năng đàn hồi (Wđh = 0). Khi đó cơ năng của hệ vật tại vị trí bất kì có giá trị bằng tổng của động năng Wđ thế năng trọng trường Wt và thế năng đàn hồi Wđh:
a. Tại vị trí cân bằng O: hệ vật đứng yên, lò xo bị nén một đoạn Δl0 =10 cm và lực đàn hồi Fđh cân bằng với trọng lực P tác dụng lên vật :
kΔl0= mg
=>
b. Tại vị trí A, lò xo bị nén một đoạn Δl = (10 + 30).10-2 = 40.10-2 m, vật có động năng Wđ(A) = 0 và thế năng trọng trường Wt(A) = 0, nên cơ năng của hệ vật tại A đúng bằng thế năng đàn hồi của lò xo :
Khi buông nhẹ tay để thả cho vật từ vị trí A chuyển động lên phía trên tới vị trí B cách A một đoạn Δl = 40 cm, tại đó lò xo không bị biến dạng, thế năng đàn hồi Wđh = 0.
Sau đó, vật tiếp tục chuyển động từ vị trí B lên tới vị trí C có độ cao hmax = BC, tại đó vật có vận tốc vC = 0 và động năng Wđ (C) = 0, nên cơ năng của hệ vật tại C bằng:
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho chuyển động của hệ vật từ vị trí A qua vị trí B tới vị trí C, ta có:
W(C) = W(B) = W(A)
=>
Thay số, ta tìm được độ cao
=> 50h2 + 10h - 4 = 0
Phương trình này có nghiệm số dương: .
Như vậy, độ cao lớn nhất mà vật đạt tới so với vị trí A bằng :
Xem thêm lời giải sách bài tập Vật lí lớp 10 hay, chi tiết khác:
Xem thêm các chương trình khác:
- Giải sgk Hóa học 10 | Giải bài tập Hóa học 10 Học kì 1, Học kì 2 (sách mới)
- Lý thuyết Hóa học 10
- Giải sbt Hóa học 10
- Các dạng bài tập Hóa học lớp 10
- Tóm tắt tác phẩm Ngữ văn 10
- Soạn văn 10 (hay nhất) | Để học tốt Ngữ Văn 10 (sách mới)
- Soạn văn 10 (ngắn nhất) | Để học tốt Ngữ văn 10 (sách mới)
- Văn mẫu lớp 10 (cả ba sách) | Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Lịch sử 10 | Giải bài tập Lịch sử 10 Học kì 1, Học kì 2 (sách mới)
- Đề thi Lịch sử 10
- Bài tập Tiếng Anh 10 theo Unit (sách mới) có đáp án
- Giải sgk Tiếng Anh 10 (thí điểm)
- Đề thi Tiếng Anh 10
- Giải sbt Tiếng Anh 10
- Giải sbt Tiếng Anh 10 (thí điểm)
- Giải sgk Sinh học 10 | Giải bài tập Sinh học 10 Học kì 1, Học kì 2 (sách mới)