Lực đàn hồi, lực kéo về của CLLX
Lý thuyết về Lực đàn hồi, lực kéo về của CLLX
1. Lực đàn hồi tại li độ x
Chọn chiều dương hướng xuống.
+ Độ lớn lực đàn hồi tại li độ xcó biểu thức:
* ${{F}_{đh}}=k|\Delta l+x|$(N)
* ${{F}_{đh}}=k|\Delta l-x|$ (N)
Trong đó:
${{F}_{đh}}$ là lực đàn hồi của lò xo ở li độ x(N)
$\Delta l$ là độ biến dạng của lò xo ở VTCB(m)
2. Lực đàn hồi max, min của CLLX nằm ngang
+ Lực đàn hồi cực đại khi lò xo biến dạng nhiều nhất (VT biên): ${{F}_{Max}}=kA$(N)
+ Lực đàn hồi cực tiểu khi lò xo không biến dạng (VTCB): ${{F}_{Min}}$=0
3. Lực đàn hồi max, min của CLLX thẳng đứng
+ Lực đàn hồi cực đại (lực kéo khi lò xo dãn): ${{F}_{Max}}=k(\Delta l+A)={{F}_{Kmax}}$ (lúc vật ở vị trí thấp nhất)
+ Lực đàn hồi cực tiểu: * Nếu$A<\Delta l\Rightarrow {{F}_{Min}}=k(\Delta l-A)={{F}_{KMin}}$ ( vì trong suốt quá trình dao động lò xo luôn dãn, khi lò xo dãn ít nhất là khi vật ở vị trí cao nhất)
* Nếu $A\ge \Delta l\Rightarrow {{F}_{Min}}=0$ (lúc vật đi qua vị trí lò xo không biến dạng)
Lực đẩy (lực nén khi lò xo nén) đàn hồi cực đại: ${{F}_{Nmax}}=k(A-\Delta l)$ (lúc vật ở vị trí cao nhất)
4.Lực hồi phục (kéo về)
Lực kéo về hay lực hồi phục $F=-kx=-m{{\omega }^{2}}x$
Trong đó: k là độ cứng của lò xo (N/m)
m là khối lượng vật nặng (kg)
$\omega $ là tần số góc (rad/s)
x là li độ của vật (m)
Đặc điểm: * Là lực gây dao động cho vật.
* Luôn hướng về VTCB
* Biến thiên điều hoà cùng tần số với li độ
5. Lực hồi phục(kéo về) max, min
Lực kéo về hay lực hồi phục $F=-kx=-m{{\omega }^{2}}x$
Trong đó: k là độ cứng của lò xo (N/m)
m là khối lượng vật nặng (kg)
$\omega $ là tần số góc (rad/s)
x là li độ của vật (m)
+ Lực hồi phục cực đại khi vật ở vị trí li độ có độ lớn cực đại ($\left| x \right|=A$): ${{F}_{Max}}=kA$
+ Lực hồi phục cực tiểu khi vật ở vị trí li độ có độ lớn cực tiểu x=0: ${{F}_{Min}}$=0
Bài tập tự luyện có đáp án
Câu 1: Tìm phát biểu đúng khi nói về con lắc lò xo?
- A
- B
- C
- D
Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo lực gây nên dao động cho vật là lực hồi phục:
$ {{F}_{hp}}=-k\text{x} $
Khi đến vị trí biên độ lớn của lực hồi phục: $ {{F}_{hp}}=k\text{A} $ (cực đại)
Câu 2: Trong một dao động điều hòa của con lắc lò xo thì:
- A
- B
- C
- D
Lực hồi phục: $ {{F}_{hp}}=-k\text{x} $
$ x=0\left( VTCB \right)\Rightarrow {{F}_{hp}}=0\left( N \right) $
Câu 3: Con lắc lò xo dao động điều hòa, phát biểu nào sau đây đúng?
- A
- B
- C
- D
Đối với con lắc lò xo nằm ngang, độ lớn lực đàn hồi bằng với độ lớn lực phục hồi.
Câu 4: Tìm phát biểu không đúng?
- A
- B
- C
- D
Khi $ \Delta l < A\Rightarrow {{F}_{dh\min }}=0 $
Câu 5: Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo, lực gây nên dao động của vật:
- A
- B
- C
- D
Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo lực gây nên dao động cho vật là lực hồi phục:
$ {{F}_{hp}}=-k\text{x} $
Lực hồi phục biến thiên cùng tần số với tần số dao động của hệ và luôn hướng về vị trí cân bằng.
Câu 6: Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo thẳng đứng thì phát biểu nào sau đây là đúng?
- A
- B
- C
- D
Lực kéo về trong dao động điều hòa của con lắc lò xo treo thẳng đứng là hợp lực của lực đàn hồi và trọng lực.
Câu 7: Con lắc lò xo gồm vật nhỏ gắn với lò xo nhẹ dao động điều hòa theo phương ngang. Lực kéo về luôn
- A
- B
- C
- D
Trong con lắc lò xo lực kéo về tác dụng vào vật luôn hướng về vị trí cân bằng.
Câu 8: Khi nói về dao động điều hòa của con lắc lò xo nằm ngang, phát biểu nào sau đây không đúng ?
- A
- B
- C
- D
Chiều của lực đàn hồi phụ thuộc vào chiều dương quy ước.
Câu 9: Con lắc lò xo treo thẳng đứng, đồ thị mô tả mối quan hệ giữa li độ của dao động và lực hồi phục có dạng
- A
- B
- C
- D
Lực phục hồi $ F=-k\text{x} $
Vậy đồ thị mô tả mối quan hệ giữa li độ và lực hồi phục có dạng đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ.
Câu 10: Một con lắc lò xo có giá treo cố định, dao động trên phương thẳng đứng thì độ lớn lực tác dụng của hệ dao động lên giá treo bằng
- A
- B
- C
- D
Một con lắc lò xo có giá treo cố định, dao động điều hòa theo phương thẳng đứng thì độ lớn lực tác dụng của hệ dao động lên giá treo bằng độ lớn của lực đàn hồi lò xo.
Câu 11: Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo, lực phục hồi tác dụng lên vật:
- A
- B
- C
- D
Lực phục hồi tỉ lệ thuận với khoảng cách từ vật đến vị trí cân bằng và hướng về vị trí cân bằng
Lực phục hồi chỉ tỉ lệ với độ biến dạng của lò xo, khi lò xo nằm ngang. Lúc này $ {{F}_{dh}}=-kx=-k\Delta l $
Lực phục hồi có giá trị thay đổi trong quá trình vật dao động
Câu 12: Đối với con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hòa:
- A
- B
- C
- D
Hợp lực của lực đàn hồi và trọng lực tác dụng vào vật là lực kéo về nên luôn hướng về vị trí cân bằng.
Câu 13: Tìm phát biểu đúng?
- A
- B
- C
- D
Lực kéo về là hợp lực của các lực tác dụng lên vật.
Xem thêm các bài tiếp theo bên dưới