题目内容
如图，在电机距轴O为r的处固定一质量为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（ ）
A．mω2 r
B．2mω2 r
C．mg+2mω2 r
D．2mg+2mω2r
【答案】分析：根据牛顿第二定律分别求出铁块以角速度ω绕O轴匀速转动时，在最高点和最低点转轴对铁块的作用力，从而得出电机对地面的最大压力和最小压力差．
解答：解：在最低点时，根据牛顿第二定律得，F-mg=mrω2，解得F=mg+mrω2，此时电机对地面的压力最大，N=Mg+F=Mg+mg+mrω2．
在最高点，根据牛顿第二定律得，mg+F′═mrω2，解得F′=mrω2-mg．此时电机对地面的压力最小，N′=Mg-F′=Mg+mg-mrω2．
则压力之差△F=N-N′=2mω2 r．故B正确，A、C、D错误．
故选B．
点评：解决本题的关键搞清圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．
解答：解：在最低点时，根据牛顿第二定律得，F-mg=mrω2，解得F=mg+mrω2，此时电机对地面的压力最大，N=Mg+F=Mg+mg+mrω2．
在最高点，根据牛顿第二定律得，mg+F′═mrω2，解得F′=mrω2-mg．此时电机对地面的压力最小，N′=Mg-F′=Mg+mg-mrω2．
则压力之差△F=N-N′=2mω2 r．故B正确，A、C、D错误．
故选B．
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练习册系列答案
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| A．2mω2 r | B．mω2 r | C．mg+2mω2 r | D．2mg+2mω2r |
