在质量为M的电动机上,装有质量为m的偏心轮,偏心轮转动的角速度为ω,当偏心轮重心在转轴正上方时,电动机对地面的压力刚好为零;则偏心轮重心离转轴的距离多大?在转动过程

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

在质量为M的电动机上,装有质量为的偏心轮,偏心轮转动的角速度为ω,当偏心轮重心在转轴正上方时,电动机对地面的压力刚好为零;则偏心轮重心离转轴的距离多大? 在转动过程中,电动机对地面的最大压力多大?

◎ 答案

解:设偏心轮的重心距转轴
偏心轮等效为用一长为的细杆固定质量为(轮的质量)的质点,绕转轴转动
轮的重心在正上方时,电动机对地面的压力刚好为零
则此时偏心轮对电动机向上的作用力大小等于电动机的重力
即:F=Mg①
根据牛顿第三定律,此时轴对偏心轮的作用力向下
大小为F=M g
其向心力为:F+mg=m ω2r ②
由①②得偏心轮重心到转轴的距离为:
r= (M+mg/ (2) ③
当偏心轮的重心转到最低点时,电动机对地面的压力最大
对偏心轮有:F'-mg=2r
对电动机,设它所受支持力为FNFN=F'+Mg
由③、④、⑤解得FN=2(M+mg
由牛顿第三定律得,电动机对地面的最大压力为2(M+mg

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在质量为M的电动机上,装有质量为m的偏心轮,偏心轮转动的角速度为ω,当偏心轮重心在转轴正上方时,电动机对地面的压力刚好为零;则偏心轮重心离转轴的距离多大?在转动过程…”主要考查了你对  【向心力】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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