题目内容

【题目】如图所示,质量为M的电动机,飞轮上固定着一个质量为的重物,重物到轴的距离为R,电动机飞轮匀速转动。当角速度为时,电动机恰好不从地面上跳起,则= ,电动机对地面的最大压力F= (重力加速度为)。

【答案】FN=2M+mg

【解析】试题分析:重物转到飞轮的最高点时,电动机刚要跳起时,重物对飞轮的作用力F恰好等于电动机的重力Mg,即F=Mg

以重物为研究对象,由牛顿第二定律得Mg+mg=mω2R

解得

若以上述角速度匀速转动,重物转到最低点时,则有

F′-mg=mω2r

得到F′=mg+mω2r=mg+M+mg=M+2mg

根据牛顿第三定律得,重物对电动机压力大小则为对地面的最大压力,即

Mg+M+2mg=2M+mg

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