Question

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：(   )

A．2mω2 r

B．mω2 r

C．mg+2mω2 r

D．2mg+2mω2r

Answer 1

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：
在最低点：
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：

联立以上各式解得：.
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。