Câu hỏi

Một lò xo có độ cứng k, độ dài tự nhiên l0 được treo thẳng đứng, đầu trên cố định. Người ta treo quả cân có khối lượng 250 g vào đầu dưới của lò xo. Khi vật cân bằng thì lò xo có độ dài  35 cm. Nếu treo thêm quả cân 500 g nữa vào đầu dưới của lò xo thì khi vật cân bằng, lò xo dài 40 cm. Lấy g = 10 m/s2. Độ dài tự nhiên và độ cứng của lò xo là:

  • A l0 = 30 cm; k = 50 N/m             
  • B l0 = 32 cm; k = 300 N/m
  • C l= 32 cm; k = 200 N/m  
  • D l0 = 30 cm; k = 100 N/m.

Phương pháp giải:

+ 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: \({F_{dh}} = k.\Delta l\)

+ Khi vật cân bằng thì: \(\overrightarrow {{F_{dh}}}  + \overrightarrow P  = \overrightarrow 0  \Rightarrow {F_{dh}} = P \Leftrightarrow k.\Delta l = mg\)

Lời giải chi tiết:

 

Vật nặng chịu tác dụng của:

+ Lực đàn hồi: \({F_{dh}} = k.\Delta l\)

+ Trọng lực: P = mg

Khi vật cân bằng thì: \(\overrightarrow {{F_{dh}}}  + \overrightarrow P  = \overrightarrow 0  \Rightarrow {F_{dh}} = P \Leftrightarrow k.\Delta l = mg\)

Khi \(m = {m_1} = 0,25kg \Rightarrow k.\Delta {l_1} = {m_1}g \Leftrightarrow k.\left( {{l_1} - {l_0}} \right) = {m_1}g \Leftrightarrow k.\left( {0,35 - {l_0}} \right) = 0,25.g\,\,\left( 1 \right)\)

Khi \(m = {m_2} = 0,5kg \Rightarrow k.\Delta {l_2} = {m_2}g \Leftrightarrow k.\left( {0,4 - {l_0}} \right) = 0,5.g\,\,\left( 2 \right)\)

\(\begin{array}{l}\dfrac{{\left( 1 \right)}}{{\left( 2 \right)}} \Rightarrow \dfrac{{0,35 - {l_0}}}{{0,4 - {l_0}}} = \dfrac{{0,25}}{{0,5}} \Rightarrow {l_0} = 0,3m = 30cm \Rightarrow \Delta {l_1} = 0,35 - 0,3 = 0,05m\\ \Rightarrow k = \dfrac{{{m_1}g}}{{\Delta {l_1}}} = \dfrac{{0,25.10}}{{0,05}} = 50N/m\end{array}\)

Chọn A.


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 10 - Xem ngay