LỰC đàn hồi

Kiến thức - Thiết lập được hệ thức giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo.. - Biết vận dụng hệ thức đó để giải các bài tập đơn giản.. - Sáng tạo và thận trọng trong các hoạt động h

LỰC ĐÀN HỒI

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Thiết lập được hệ thức giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo

- Biết vận dụng hệ thức đó để giải các bài tập đơn giản

2 Kĩ năng :

1/Thế nào là lực đàn hồi ?

2/ Nêu các đặc điểm của lực đàn hồi ?

3/ Nêu các đặc điểm của lực căng dây ?

3.Thái độ : - Cầu tiến, nghiêm túc học tập

- Sáng tạo và thận trọng trong các hoạt động học tập

4 Phát triển năng lực: - Năng lực giải quyết vấn

- Năng lực hợp tác

- Năng lực tự học

- Năng lực sáng tạo

Năng lực chuyên biệt: K1, K2, K3, P1, P2, P3

II Chuẩn bị:

Giáo viên: -Một số bài tập về lực đàn hồi

- Một số bài toán vận dụng

III Phương pháp dạy học

-Nêu vấn đề, thuyết trình, phát vấn, đàm thoại

II TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1) Kiểm tra bài cũ :

1/Thế nào là lực đàn hồi ?

2/ Nêu các đặc điểm của lực đàn hồi ?

3/ Nêu các đặc điểm của lực căng dây ?

2) Phần giải các bài tập

Hoạt động của giáo viên

và học sinh

Nội dung ghi bảng

Tóm tắt:

mc = 2 tấn = 2000 Kg

V0 = 0

k = 2,0.106N/m

Sau 50s đi 400m

Fđh = ?

Bài 1 : Một ô tô tải kéo một ô tô con có khối lượng 2 tấn và chạy nhanh dần đều với vận tốc ban đầu V 0 = 0 Sau 50 s đi được 40m Khi đó dây cáp nối 2 ô tô dãn ra bao nhiêu nếu độ cứng của nó là k = 2,0.10 6

N/m? Bỏ qua các lực cản tác dụng lên ôtô con

Bài giải

Gia tốc của ô tô con:

S = 21at2

 a =

t

2S

2 =

50

2.400

2 = 0,32 (m/s2) Khi kéo ô tô con dây cáp căn ra nên ta

có Fk = T = Fđh theo định luật II NewTon ta có:

Fđh = m.a = 2000.0,32 = 640

Mặt khác: Fđh = k.l

 l =

k

F ñh

= 6

10 2

640

= 0,00032 (m)

Bài 2 :Khi người ta treo quả cân 300g vào đầu dưới của một lo xo ( dầu trên cố định ), thì lo xo dài 31cm Khi treo thêm quả cân 200g nữa thì lo xo dài 33cm Tính chiều dài

tự nhiên và độ cứng của lo xo Lấy g = 10m/s 2

Bài giải

Khi m1 ở trạng thái cân bằng :

P 

1 = F 

đh1

Độ lớn : P1 = Fđh1

m1.g = k l1 (1) Tương tự khi treo thêm m’ ta có :

( m1 + m’ ) g = k l2 (2) Khi đó ta có hệ :













(2) ) lo (l

k ).g

m'

m

(

(1) ) lo -(l

k

g

m

2 1

1

1

Lập tỉ số : (1) /(2) ta có :

) (

) ( ).

'

(

.

0 2

0 1 1

1

l l k

l l k g m

m

g

m









5

3 5 , 0

3 , 0

0

2

0





l

l

l

l

 5( l1 - l1 ) = 3( l2 - lo)

 15l1 - 5lo = 3 l2 - 3 lo

 155 - 5lo = 99 - 3lo

 2 lo = 56  lo = 28cm = 0,28m Thế lo = 0,28m vào (3)

Từ (3)  0,3.10 = k.(0,31 – 0,28)

 k =

03 , 0

3

= 100 N/m

*Các dạng bài tập có hướng dẫn

Bài 1: Một lò xo dãn ra đoạn 3cm khi treo vật có m = 60g, g = 10m/s2

a/ Tính độ cứng của lò xo

b/ Muốn l= 5cm thì m’ là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

a/ Khi cân bằng:F   P k l mg k 20N m/

b/ Khi l = 5cm

0,1

Bài 2: Một lò xo có l0 = 40cm được treo thẳng đứng Treo vào đầu dưới của

lò xo một quả cân 500g thì chiều dài của lò xo là 45cm Hỏi khi treo vật có

m = 600g thì chiều dài lúc sau là bao nhiêu? g = 10m/s2

Hướng dẫn giải:

F = P

Khi m = 600g: F’ = P

Bài 3: Một lò xo có chiều dài tự nhiên 20cm được treo thẳng đứng Treo vào

đầu tự do của lò xo vật có m = 25g thì chiều dài của lò xo là 21cm, g =

10m/s2 Nếu treo thêm vật có m = 75g thì chiều dài của lò xo là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Khi treo vật 25g: k l l(  0) m g1  k 25N m/

Bài 4: Một lò xo có chiều dài tự nhiên l0, được treo vào điểm cố định O Nếu

treo vào lò xo vật 100g thì chiều dài của lò xo là 31cm, treo thêm vật m2 = 200g thì chiều dài của lò xo là 33cm Tìm độ cứng và độ dài tự nhiên của lò

xo, g = 9,8m/s2, bỏ qua khối lượng lò xo

Hướng dẫn giải:

Khi treo vật m1: k l( l0) m g1 (1)

Khi treo thêm m2 : k l(2l0)  (m1m g2) (2)

Từ (1) và (2) l0 = 30cm  k = 97 N/m

Bài 5: Treo vật có m = 200g vào một lò xo làm nó dãn ra 5cm, g = 10m/s2 Tìm độ cứng của lò xo

Hướng dẫn giải:

F   P k l mg k N m

* BTVN:

1 Phải treo một khối lượng bằng bao nhiêu vào đầu một lò xo có độ cứng

100N/m để nó giãn ra 10cm? Lấy g = 10m/s2

?

75 Môt lò xo treo thẳng đứng có độ dài lo = 25cm Khi treo vào đầu dưới

của lò xo vật nặng có khối lượng m = 0,5kg thì lò xo có chiều dài l Biết lò

xo có độ cứng 100N/m; lấy g = 10m/s2

Tìm l?

2 Treo một vật có khối lượng m = 1kg vào lò xo có độ cứng thì có chiều dài

là 25cm Nếu treo thêm vào lò xo có khối lượng 500g thì chiều dài lò xo lúc này là 30cm Tính chiều dài của lò xo khi chưa treo vật nặng và độ cứng của

lò xo?

3 Một lò xo được treo thẳng đứng Khi móc một vật có khối lượng m1 =

200g vào đầu dưới của lò xo thì lò xo có xhieu62 dài l1 = 25cm Nếu thay m1 bằng vật khối lượng m2 = 300g thì lò xo có chiều dài l2 = 27cm Hãy tìm chiều dài tự nhiên lo của lò xo và độ cứng k của nó?

4 Một lò xo dãn ra 5cm khi treo vật khối lượng m = 100g Cho g = 10 m/s2

a Tìm độ cứng của lò xo

b Khi treo vật m’ lò xo dãn 3cm Tìm m’ ?

ĐS: a/ 20N/m b/ 60g

5 Một lò xo treo thẳng đứng có chiều dài tự nhiên l0 =27cm Khi móc một

vật có trọng lượng P1=5N thì lò xo dài l1= 44cm Khi treo một vật khác có trọng lượng P2 thì lò xo dài l2 =35cm Tìm độ cứng của loxo và trọng lượng

P2?

ĐS: 294N/m; 2,4N

Tổng kết bài học

Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh

- Nhắc lại những kiến thức cơ bản

của bài học

- Yêu cầu học sinh về nhà làm các

bài tập trong SGK và tương tự

- Nhận xét giờ học

- Ghi nhận

- Nhận nhiệm vụ học tập