Hai lò xo cùng chiều dài tự nhiên, có độ cứng lần lượt là k1 = 40 N/m và k2 = 60 N/m. Hỏi nếu ghép nối tiếp hai lò xo thì độ cứng tương đương là bao nhiêu?
A. 20 N/m. B. 24 N/m. C. 100 N/m. D. 2 400 N/m.
Hai lò xo ghép nối tiếp, ta có công thức: \(\frac{1}{k} = \frac{1}{{{k_1}}} + \frac{1}{{{k_2}}}\).
Vì hai lò xo ghép nối tiếp nên ta có công thức: \(\frac{1}{k} = \frac{1}{{{k_1}}} + \frac{1}{{{k_2}}}\).
=> k = \(\frac{{{k_1}.{k_2}}}{{{k_1} + {k_2}}}\) = \(\frac{{40.60}}{{40 + 60}}\)= 24 N/m.
Chọn đáp án B.
Các bài tập cùng chuyên đề
Bungee là một trò chơi mạo hiểm được nhiều người yêu thích. Em có biết trò chơi này được thực hiện dựa trên hiện tượng vật lí nào không?
Hãy làm các thí nghiệm về biến dạng sau đây:
- Ép quả bóng cao su vào bức tường (Hình 33.1a).
- Nén lò xo dọc theo trục của nó (Hình 33.1b).
- Kéo hai đầu lò xo dọc theo trục của nó (Hình 33.1c).
- Kéo cho vòng dây cao su dãn ra (Hình 33.1d).
- Lực nào làm vật biến dạng?
- Biến dạng nào là biến dạng kéo? Biến dạng nào là biến dạng nén?
- Mức độ biến dạng phụ thuộc vào yếu tố nào?
2. Trong thí nghiệm với lò xo và vòng dây cao su, nếu lực kéo quá lớn thì khi thôi tác dụng, chúng có trở về hình dạng, kích thước ban đầu được không?
a) Cột chịu lực trong tòa nhà.
b) Cánh cung khi kéo dây cung.
Trong một chiếc cầu treo như cầu Brooklyn (Brúc-klin), đường cong duyên dáng của dây cáp chính là nét căn bản để tạo nên sự hấp dẫn của nó. Những chiếc cầu này được nhìn nhận vừa như nhữ công trình nghệ thuật vừa như những kì quan kĩ thuật. Nhờ có sự biến đổi hình dạng, tức là biến dạng mà những dây cáp dẻo dai của cầu chịu được những lực rất lớn tác dụng lên cầu.
Biến dạng được phân loại như thế nào?
Thảo luận về kết quả (hình dạng, kích thước) của biến dạng kéo và biến dạng nén ở hình 2.3b và 2.3c.
Các kết quả trong bảng 2.1 gợi cho bạn mối liên hệ gì? Hãy phát biểu mối liên hệ đó.
Dưới tác dụng của một lực kéo 2,5 N một lò xo dài thêm 25 mm. Độ cứng của lò xo là bao nhiêu?
Bảng dưới đây là số liệu của thí nghiệm về độ giãn của lò xo:
a) Độ dài tự nhiên của lò xo là bao nhiêu?
b) Hoàn thành bảng số liệu.
c) Vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ của trọng lượng của vật và độ giãn của lò xo.
d) Đánh dấu điểm giới hạn đàn hồi trên đồ thị.
e) Vùng nào trên đồ thị là vùng mà độ giãn tỉ lệ với trọng lượng?
f) Trọng lượng là bao nhiêu để độ giãn lò xo là 15 mm?
g) Trọng lượng là bao nhiêu để lò xo khi giãn ra có độ dài 125 mm?
Đồ thị hình 2.9 biểu diễn mối quan hệ giữa lực tác dụng vào đầu dưới lò xo và độ giãn của nó (như thí nghiệm trên hình 2.5) với bốn lò xo A, B, C, D.
a) Lò xo nào có độ cứng lớn nhất
b) Lò xo nào có độ cứng nhỏ nhất?
c) Lò xo nào không tuân theo định luật Hooke?
Tại sao khi ta đặt lên bàn cân, kim chỉ của cân quay đến một vạch xác định, sau đó kim chỉ sẽ trở lại vị trí ban đầu nếu ta lấy vật ra (Hình 22.1a)? Các lò xo gắn dưới yên xe đạp (Hình 22.1b) có công dụng gì? Trong bài này, ta sẽ khảo sát các đặc tính quan trọng của lò xo cũng như ứng dụng của lò xo trong cuộc sống hằng ngày và kĩ thuật công nghệ.
Nêu một số ví dụ về vật không phải là vật rắn và giải thích tại sao đó không phải là vật rắn.
Hãy phân loại biến dạng trong từng trường hợp được mô tả ở Hình 22.4.
a) Với dụng cụ là một lò xo thẳng, đề xuất phương án thí nghiệm đơn giản để khảo sát tính chất biến dạng của lò xo.
b) Dự đoán về hiện tượng xảy ra nếu ta tiếp tục tăng độ lớn của lực để kéo dãn hai đầu lò xo (có thể dùng máy).
Quan sát Hình 22.6, nhận xét sơ lược về tính chất của lò xo khi tăng lực tác dụng. Khi lò xo còn đang biến dạng đàn hồi, đưa ra dự đoán về mối quan hệ giữa độ dãn của lò xo và lực tác dụng.
Tìm hiểu và giải thích tại sao ở Nhật Bản, nhiều tòa nhà cao tầng được xây dựng với các lò xo ở dưới móng cọc như Hình 22.7
Giải thích tại sao trong kĩ thuật, người ta cần phải xác định giới hạn đàn hồi của vật liệu?
Trong những vật sau đây: một viên đất sét, dây cung, một cây bút chì vỏ gỗ, một li thủy tinh. Những vật nào không có tính chất đàn hồi? Tại sao?
Hai vật có cùng khối lượng treo vào hai lò xo bằng hai vật liệu khác nhau và có chiều dài tự nhiên giống nhau thì lò xo bị dãn như Hình 22P.1. Lò xo nào có độ cứng lớn hơn? Giải thích.
Giải thích tại sao một số giày được thiết kế với một số lò xo rất nhỏ nằm ở dưới đế (Hình 22P.2).
Lực đàn hồi nói chung và lực đàn hồi của lò xo nói riêng có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong khoa học, kĩ thuật và đời sống. Trong các vật dụng sau đây, vật dụng nào không ứng dụng lực đàn hồi?
A. Bút bi B. Xe máy
C. Điều khiển từ xa dùng pin D. Nhiệt kế thủy ngân
Một lò xo nhẹ có độ cứng k = 100 N/m và chiều dài tự nhiên lo = 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.
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 có 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.
Một diễn viên xiếc đang leo lên một sợi dây được treo thẳng đứng từ trần nhà cao. Sợ 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 = 10,0 m/s2. Tính độ cứng của sợi dây.
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 giãn 10,0 cm. Biết lò xo không bị quá giới hạn đàn hồi. Tính công của lực kéo.
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.
a) Tính gia tốc của mỗi vật ngay sau khi sợi dây đứt.
b) Biết rằng khi hai vật rời nhau thì m1 chuyển động với tốc độ là 3,00 m/s. Tính tốc độ của m2.
Cho các dụng cụ sau:
- Giá thí nghiệm đã gắn thước đo dộ dài: 1 cái.
- Lò xo chưa biết độ cứng: 1 cái.
- Vật có móc treo đã biết trọng lượng là Po: 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.
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.
Một nhóm học sinh tìm hiểu độ cứng của lò xo. Họ dùng các lò xo giống nhau có cùng chiều dài và cùng độ cứng kết hợp thành hệ hai lò xo mắc nối tiếp và hệ hai lò xo mắc song song. Sau đó, họ treo các vật với trọng lượng khác nhau vào đầu dưới mỗi hệ lò xo treo thẳng đứng, rồi đo độ giãn. Kết quả đo được cho ở bảng dưới đây:
a) Với mỗi hệ lò xo nối tiếp và hệ lò xo song song, vẽ đồ thị biểu diễn liên hệ giữa lực tác dụng vào đầu dưới hệ lò xo và độ giãn của hệ.
b) Sử dụng đồ thị để tính độ cứng cho mỗi hệ lò xo
c) Sử dụng đồ thị để chứng tỏ rằng độ cứng của hệ hai lò xo nối tiếp nhau bằng một phần tư độ cứng của hệ hai lò xo song song.
d) Đối với hệ hai lò xo nối tiếp, tính sai số tỉ đối trong mỗi lần đo độ giãn, nếu sai số tuyệt đối là ± 0,1 cm.
Vật cấu tạo từ chất nào sau đây sẽ không có tính đàn hồi?
A. Sắt. B. Đồng. C. Nhôm. D. Đất sét.
Một lò xo có độ cứng 80 N/m được treo thẳng đứng. Khi móc vào đầu tự do của nó một vật có khối lượng 400 g thị lò xo dài 18 cm. Hỏi khi chưa móc vật thì lò xo dài bao nhiêu? Lấy g = 10 m/s2.
A. 17,5 cm. B. 13 cm. C. 23 cm. D. 18,5 cm.
