Bài Tập SGK Vật Lí 10 - Chân Trời Sáng Tạo

Giải SGK bài 23 Định luật Hooke Vật lí 10 Chân trời sáng tạo

Bài viết sau đây của HocThatGioi sẽ hướng dẫn bạn những phương pháp và lời giải chi tiết nhất, giúp giải quyết toàn bộ các câu hỏi và bài tập trong bài 23 Định luật Hooke. Các câu hỏi này nằm ở các trang 140, 141, 142, 143 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo. Hy vọng các bạn sẽ nắm chắc và hiểu được toàn bộ bài học sau khi xem bài viết dưới đây.

Giải SGK câu hỏi mở đầu trang 140 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo

Tính chất cơ bản của một lò xo là gì? Hai lò xo có cùng chiều dài nhưng làm bởi hai loại vật liệu khác nhau thì có đặc tính khác nhau như thế nào khi chịu lực tác dụng? Trong bài này, ta sẽ tìm phương án thí nghiệm để thiết lập hệ thức liên hệ giữa lực tác dụng và độ biến dạng của lò xo.
Lời giải chi tiết:
– Tính chất cơ bản của một lò xo là tính chất đàn hồi.
– Hai lò xo có cùng chiều dài nhưng làm bởi hai loại vật liệu khác nhau thì có độ dãn khác nhau khi chịu lực tác dụng.

Giải SGK mục 1, 2 trang 140, 141, 142 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo

Dưới đây là các phương pháp giải và đáp án chính xác nhất cho các câu hỏi hoạt động ở mục 1 Mối liên hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo cùng mục 2 Định luật Hooke (Húc) ở các trang 140, 141, 142 trong bài 23 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo. Các bạn có thể tham khảo ở ngay bên dưới nhé!

Giải SGK câu hỏi 1 trang 140

a) Dựa vào bộ dụng cụ được đề xuất, hãy thiết kế phương án thí nghiệm (trong đó thể hiện rõ các bước tiến hành) để tìm mối liên hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo.
b) Tiến hành thí nghiệm khảo sát, ghi lại số liệu đo được vào bảng số liệu như gợi ý trong Bảng 23.1.
Giải SGK bài 23 Định luật Hooke Vật lí 10 Chân trời sáng tạo 10
Lời giải chi tiết:
a) Bố trí thí nghiệm như hình vẽ
Giải SGK bài 23 Định luật Hooke Vật lí 10 Chân trời sáng tạo 11

Các bước tiến hành thí nghiệm:
+ Bước 1: Treo một vật nặng 50 g vào lò xo, ghi lại độ dãn
+ Bước 2: Bỏ vật nặng 50 g ra, đổi thành vật nặng 100 g vào lò xo, ghi lại độ dãn
+ Bước 3: Lặp lại thí nghiệm với các vật nặng 150 g, 200 g, 250 g
$\Rightarrow$ Mối liên hệ giữa lực đàn hồi và độ biến dạng của lò xo là: Lò xo có độ dãn tỉ lệ thuận với lực tác dụng.
b) Sau khi khảo sát và đo đạc, ta có bảng số liệu như bảng 23.1

Giải SGK bài 23 Định luật Hooke Vật lí 10 Chân trời sáng tạo 12

Giải SGK câu hỏi 2 trang 140

a) Dựa vào số liệu đo được từ thí nghiệm hoặc Bảng 23.1, vẽ đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa độ biến dạng của lò xo và lực tác dụng lên lò xo.
b) Nhận xét về hình dạng của đồ thị và rút ra kết luận.
Lời giải chi tiết:
a) Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào lực đàn hồi (trục tung) vào độ biến dạng của lò xo 1 (trục hoành).

Giải SGK bài 23 Định luật Hooke Vật lí 10 Chân trời sáng tạo 13
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực đàn hồi (trục tung) vào độ biến dạng của lò xo 2 (trục hoành).

Giải SGK bài 23 Định luật Hooke Vật lí 10 Chân trời sáng tạo 14
b) Đồ thị có dạng đường thẳng và đi qua gốc tọa độ (đồ thị này được vẽ dựa trên số liệu thí nghiệm được cho trong SGK). Từ đó có thể suy ra được độ lớn lực đàn hồi tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo.

Giải SGK câu hỏi luyện tập trang 141

Dựa vào đồ thị Hình 23.2, hãy xác định độ cứng của hai lò xo tương ứng với hai đường biểu diễn xanh và đỏ.
Giải SGK bài 23 Định luật Hooke Vật lí 10 Chân trời sáng tạo 15
Phương pháp giải:
Hệ số tỉ lệ đặc trưng cho mỗi lò xo gọi là độ cứng
Biểu thức tính độ cứng: $K = \frac{F}{\Delta l}$
Lời giải chi tiết:
– Lò xo có đường biểu diễn màu xanh: $F = 5 N, \Delta l = 0,4 m$
$\Rightarrow K = \frac{F}{\Delta l} = \frac{5}{0,4} = 12,5(N/m)$
– Lò xo có đường biểu diễn màu đỏ: $F = 5 N, \Delta l = 0,6 m$
$\Rightarrow K = \frac{F}{\Delta l} = \frac{5}{0,6} = \frac{25}{3}(N/m)$

Giải SGK câu hỏi luyện tập trang 142

Hãy sử dụng những dụng cụ học tập của em và cân hiện số để xác định độ cứng của lò xo trong bút bi (Hình 23.6).
Giải SGK bài 23 Định luật Hooke Vật lí 10 Chân trời sáng tạo 16
Lời giải chi tiết:
Các em tự thực hành.

Giải SGK bài tập trang 143 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo

Phần bài tập của bài 23 Định luật Hooke nằm ở trang 143 SGK Vật lí 10 Chân trời sáng tạo sẽ giúp các bạn củng cố những kiến thức đã được học trong bài. Dưới đây là những phương pháp giải và đáp án chi tiết, chính xác nhất mà các bạn có thể tham khảo. Cùng xem ngay bên dưới nhé!

Giải SGK bài tập 1 trang 143

Một học sinh thực hiện thí nghiệm đo độ cứng của một lò xo bằng cách treo một đầu của một lò xo thẳng đứng vào một điểm cố định, đầu kia của lò xo được buộc lần lượt vào nhiều vật có trọng lượng khác nhau. Học sinh này đo được các chiều dài của lò xo như trong bảng.
a) Hãy điền vào các chỗ trống trong bảng.
b) Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ dãn lò xo theo lực tác dụng vào lò xo. Tính độ cứng của lò xo dùng trong thí nghiệm.
Giải SGK bài 23 Định luật Hooke Vật lí 10 Chân trời sáng tạo 17
Phương pháp giải:
Độ dãn của lò xo tỉ lệ thuận với lực tác dụng.
Biểu thức tính độ cứng: $K = \frac{F}{\Delta l}$
Trong đó:
+ $K$: độ cứng của lò xo (N/m).
+ $F$: lực tác dụng (N)
+ $\Delta l$: độ dãn của lò xo (m).
Lời giải chi tiết:
a) Ta có: $K = \frac{F}{\Delta l} = \frac{0,2}{0,004} = 50(N/m)$
+ Khi $F = 0,3 N \Rightarrow \Delta l = \frac{F}{K} = \frac{0,3}{50} = 0,006(m) = 6(mm)$
+ Khi $F = 0,5 N, \Delta l = 10 mm = 0,01 m \Rightarrow l = 10 + 50 = 60 mm$
+ Khi $F = 0,8 N \Rightarrow \Delta l = \frac{F}{K} = \frac{0,8}{50} = 0,016(m) = 16(mm)$
Trọng lượng (N)Chiều dài (mm)Độ dãn (mm)
0500
0,2544
0,3566
0,56010
0,86616
b)
Trọng lượng P (N)Độ dãn $\Delta l$ (mm)
00
0,24
0,36
0,510
0,816
Đồ thị

Giải SGK bài 23 Định luật Hooke Vật lí 10 Chân trời sáng tạo 18
Độ cứng của lò xo trong thí nghiệm là:
$K = \frac{F}{\Delta l} = \frac{0,2}{0,004} = 50(N/m)$

Giải SGK bài tập 2 trang 143

Xương là một bộ phận của cơ thể, có nhiều hình dạng với các vai trò khác nhau như: hỗ trợ cấu trúc cơ thể, bảo vệ các cơ quan quan trọng và co phép cơ thể di chuyển. Ngoài ra, xương còn là một bộ phận có tính đàn hồi. Xem xương đùi của người tương đương với một lò xo có độ cứng 10$^{10}$ N/m. Hãy tính độ nén của mỗi xương đùi khi mang trên vai một vật nặng có khối lượng 20 kg. Giả sử toàn bộ trọng lực của vật nặng được phân bố đều cho hai chân và ban đầu xương đùi chưa bị nén.
Phương pháp giải:
Công thức tính trọng lực: $P = m.g$
Công thức tính độ dãn/nén: $\Delta l = \frac{F}{K}$
Lời giải chi tiết:
Ta có: $P = m.g = 20.10 = 200 N$
$\Rightarrow$ Độ nén của xương đùi là: $\Delta l = \frac{F}{K} = \frac{P}{K} = \frac{200}{10^{10}} = 2.10^{-8}(m)$

Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của HocThatGioi. Bài viết trên đã giải quyết tất cả các câu hỏi luyện tập, vận dụng cùng các bài tập trong bài 23 Định luật Hooke ở các trang 140, 141, 142, 143 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo. Hy vọng bài viết sẽ giúp các bạn giải đáp được các thắc mắc của mình trong bài học này. Cảm ơn các bạn đã theo dõi, hẹn gặp lại vào các bài viết tiếp theo nhé.

Back to top button
Close