题目内容
【题目】如图所示,在质量为M=2.0kg的电动机飞轮上,固定着一个质量为m=0.5kg的重物,重物到轴的距离为R=0.25m,重力加速度g=10m/s2。当电动机飞轮以某一角速度匀速转动时,电动机恰好不从地面上跳起,则电动机对地面的最大压力为( )
A.30N B.40N C.50N D.60N
【答案】C
【解析】
试题分析:设电动机恰好不从地面跳起时飞轮角速度是ω.此时电动机对重物的作用力F=Mg.以重物为研究对象,根据牛顿第二定律得:mg+F=mω2r,得到: ;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+m)g=(M+2m)g=(2+0.5×2)×10=30N
根据牛顿第三定律得,对地面的最大压力为N=Mg+(M+2m)g=20+30=50N.故选C.
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