题目内容
如图,在电机距轴O为r处固定一质量为m的铁块,电机启动后,铁块以角速度ω绕O轴匀速转动,则电机对地面最大压力和最小压力之差为:( )
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A.2mω2 r | B.mω2 r | C.mg+2mω2 r | D.2mg+2mω2r |
A
试题分析:铁块在竖直面内做匀速圆周运动,其向心力是重力mg与轮对它的作用力F的合力.由圆周运动的规律可知:当m转到最低点时F最大,当m转到最高点时F最小,设铁块在最高点和最低点时,电机对其作用力分别为F1和F2,且都指向轴心,根据牛顿第二定律有:
在最高点:
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在最低点:
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电机对地面的最大压力和最小压力分别出现在铁块m位于最低点和最高点时,且压力差的大小为:
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联立以上各式解得:
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点评:本题考查了向心力的表达以及求法,通过结合牛顿第三定律找出压力之差的等式,最终联立方程求解。
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