Gọi l\(_0\) và k là độ dài ban đầu và độ cứng của lò xo.

Ta có : \(\left\{{}\begin{matrix}\left(0,21-l_0\right)k=m_1.g\\\left(0,23-l_0\right)k=m_2.g\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}k=100N/m\\l_0=0,2m\end{matrix}\right.\)

Công cần thiết là:

\(A=W_{t2}-W_{t1}=\dfrac{1}{2}k\left(\Delta l^2_2-\Delta l^2_1\right)=0,195\left(J\right)\)

Ta có: m₁g = k (l – l₀ ) ; m₂g = k (l^’ – l₀ )

m 1 g  m 2 g   = k  ( l  –  l 0 ) k  ( l '   –  l 0 ) ⇒ l 0 = 20 c m

=> m₁g = k (l – l₀ ) k = 100 ( N/m )

 Mà công của lò xo

A = 1 2 k . Δ l 1 2 − 1 2 k . Δ l 2 2 ⇒ A = 1 2 k ( 0 , 25 − 0 , 2 ) 2 − 1 2 k ( 0 , 28 − 0 , 2 ) 2 = − 0 , 195 ( J )

Khi treo vật \(m_1=0,001kg\) thì lực đàn hồi là:

\(F_{đh1}=P_1\Rightarrow k\left(l_1-l_0\right)=m_1g\)

Khi treo vật \(m_2=3m_1=0,003kg\) thì lực đàn hồi:

\(F_{đh2}=P_2\Rightarrow k\left(l_2-l_0\right)=m_2g\)

Xét tỉ lệ: 

\(\dfrac{l_1-l_0}{l_2-l_0}=\dfrac{m_1}{m_2}\Rightarrow\dfrac{0,001}{0,003}=\dfrac{1}{3}=\dfrac{0,25-l_0}{0,28-l_0}\)

\(\Rightarrow l_0=0,235m=23,5cm\) (\(l_0\) là chiều dài ban đầu của lò xo)

Độ cứng lò xo:

\(k=\dfrac{m_1g}{l_1-l_0}=\dfrac{0,001\cdot10}{0,25-0,235}=\dfrac{2}{3}\)N/m

Độ giảm thế năng:

\(A=\dfrac{1}{2}k\left(\Delta l_1^2-\Delta l_2^2\right)=\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{2}{3}\cdot\left(\left(0,28-0,235\right)^2-\left(0,25-0,235\right)^2\right)=6\cdot10^{-4}J\)

Lực đàn hồi có độ lớn:

\(F_{đh}=P=10m=10\cdot0,5=5N\)

Độ dãn lò xo khi treo vật:

\(\)\(\Delta l=\dfrac{F_{đh}}{k}=\dfrac{5}{100}=0,05m=5cm\)

Chiều dài lò xo khi treo vật:

\(l=l_0+\Delta l=25+5=30cm\)

Đáp án:

 200N/m;20N

Giải thích các bước giải:

 Khi treo vật nặng và lò xo thì trọng lực cân bằng với lực đàn hồi:

\(P1=F_{dh}\Leftrightarrow P1=k.\Delta\)l

\(\Rightarrow k=\dfrac{P1}{\Delta l}=\dfrac{10}{0,05}=200\) ( N/m )

Khi treo vật P2

\(P2=F_{dh2}\Leftrightarrow P_2=k.\Delta l_2\)

\(\Rightarrow P=200.0,1=20\left(N\right)\)

Ta có : F = k.đentaL 

<=> đentaL = F/k 

<=> L - L0 = (0,5.10)/100 = 0,05 (m) 

<=> L - L0 = 5 (cm) 

<=> L = 5 + L0 = 5 + 25 = 30 ( cm ) 

Khi treo vật 100g thì:

\(P=F_{đh}=10\cdot0,1=1N\)

Độ cứng của lò xo:

\(k=\dfrac{F_{đh}}{l-l_0}=\dfrac{1}{0,27-0,25}=50\)N/m

Khi treo vật 300g thì:

\(F_{đh}=P'=10m'=10\cdot0,3=3N\)

Để chiều dài là 29cm

\(\Rightarrow P=F_{đh}=k\cdot\Delta l=50\cdot\left(0,29-0,25\right)=2N\)

\(\Rightarrow m=\dfrac{P}{10}=\dfrac{2}{10}=0,2kg=200g\)

Ta có: cứ 100g thì tăng 2cm.

\(\Rightarrow l'=l+\left[\left(300:100\right)\cdot2\right]=25+6=31\left(cm\right)\)

Khi chiều dài là 29cm thì \(l''=29-25=4\left(cm\right)\) tức là sẽ tăng thêm \(\left(4:2\right)\cdot100=200\left(g\right)\)

ΔL=L-L0=25-21=4cm=0.04m

tìm P=Fk=m.g=0,2.10=2
đồng thời Fk=Fđh=2N

ta có Fđh=k.ΔL
2 =k.0.04
=>k=50
b/ta có ΔL=27-21=6cm=0.06m
Fdh=k.ΔL=50.0.06=3N
=>P=Fdh=3N
=>3=10.m
m=0.3 Kg
vậy khối lượng vật treo thêm = 0.3-.02=0.1 KG

Tham khảo: