Một lò xo nhẹ có chiều dài tự nhiên 40cm. Khi treo vào lò xo vật có khối lượng 100g thì nó dãn ra 2cm. Tính chiều dài của lò xo khi tiếp tục treo thêm một vật có khối lượng 25g.
A.42cm.
B. 42,5 cm.
C. 40,5cm.
D. 41 cm.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đổi 100g =0,1 kg; 40 cm =0,4 m ; 42 cm = 0,42 m; 46 cm= 0,46 m
Trường Hợp 1
\(F_1=P_1\Leftrightarrow k\cdot\left|l_1-l_0\right|=m_1g\) (1)
Trường hợp 2
\(F_2=P_2\Leftrightarrow k\cdot\left|l_2-l_0\right|=\left(m_1+m'\right)g\) (2)
Lấy (1) chia (2)
\(\dfrac{\left|l_1-l_0\right|}{\left|l_2-l_0\right|}=\dfrac{m_1}{m_1+m'}\Rightarrow\dfrac{\left|0,42-0,4\right|}{\left|0,46-0,4\right|}=\dfrac{0,1}{0,1+m'}\Rightarrow m'=0,2\left(kg\right)\)
Tóm tắt:
lo=20cm
m1=200g
Al1=10cm
m2=150g
l2=?
Ta có: m1/m2= Al1/Al2
=> m1x Al2= m2x Al1
=> 200x Al2= 150 x 10
=> Al2= 150.10/200
=> Al2=7,5
Độ dài của lò xo khi treo vật có khối lượng 200g là:
20+10= 30 cm
Độ dài của lò xo khi treo vật có khối lượng 150g là:
30+7,5cm= 37,5cm
Vậy khi treo thêm vật có khối lượng 150 g thì lò xo có độ dài là 37.5 cm( treo cả quả cân 200g và quả cân 150g)
Khi ở vị trí cân bằng ta có: \(F_{đh}=P=mg=0,2.10=2N\)
Độ biến dạng của lò xo: \(\Delta l=l_1-l_0=24-20=4\left(cm\right)=0,04\left(m\right)\)
Độ cứng của lò xo:
\(k=\dfrac{F_{đh}}{\Delta l}=\dfrac{2}{0,04}=50N/m\)
Ta có: \(F_{đh}=P\)
Mà: \(F=k\Delta l,P=mg\)
Thay vào ta có: \(k\Delta l=mg\)
\(\Leftrightarrow m=\dfrac{k\Delta l}{g}=\dfrac{50.0,06}{10}=0,3kg\)
Vậy phải treo thêm một vật có khối lượng:
\(m=m_1+m_2\Rightarrow m_2=m-m_1=0,3-0,2=0,1\left(kg\right)\)
Khi treo vật 20g thì độ dãn lò xo:
\(\Delta l=l-l_0=22-20=2cm=0,02m\)
Độ cứng của lò xo;
\(k=\dfrac{F_{đh}}{\Delta l}=\dfrac{P}{\Delta l}=\dfrac{10\cdot0,02}{0,02}=10\)N/m
Treo vật 40g thì độ dãn lò xo:
\(\Delta l'=\dfrac{F_{đh}'}{k}=\dfrac{10\cdot0,04}{10}=0,04m=4cm\)
Lò xo dài:
\(l'=l_0+\Delta l'=20+4=24cm\)
Độ cứng của lò xo:
\(k=\dfrac{F}{\Delta l}=\dfrac{3}{0,01}=300\)N/m
Chiều dài lò xo lúc treo vật:
\(l=l_0+\Delta l=25+1=26cm\)
Đáp án B
Tại vị trí cân bằng
Vậy khi treo cả hai vật thì chiều dài của lò xo: