题目内容
如图所示,在质量为M的电动机的飞轮上,固定着一个质量为m的重物(m可视为质点),重物到飞轮中心O的距离为R.为了使电动机的底座不离开地面,飞轮匀速转动的角速度ω最大为________.
答案:
解析:
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答案:![]()
解析:选择重物为研究对象,重物转到最高点位置时,所受重力与轮拉力Ft的合力提供重物做圆周运动的向心力,Ft+mg=mRω2,ω越大,Ft也越大.
选择电动机为研究对象,电动机受重力Mg,方向竖直向下;重物对飞轮的拉力
=Ft,方向竖直向上;一般情况下还受到地面的支持力FN,方向竖直向上.
当电动机静止时,这三力平衡:FN=Mg-
,当ω增大时,
=Ft增大,FN就减小.当FN=0时电动机的底座恰好离开地面.令Ft=Mg代入Ft+mg=mRω2,就可得此情况下飞轮匀速转动的角速度最大值为ω=
.
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