Question

如圖，在電機距軸O為r的處固定一質量為m的鐵塊，電機啟動后，鐵塊以角速度ω繞O軸勻速轉動，則電機對地面最大壓力和最小壓力之差為（ ）

A．mω² r
B．2mω² r
C．mg+2mω² r
D．2mg+2mω²r

Answer 1

【答案】分析：根據牛頓第二定律分別求出鐵塊以角速度ω繞O軸勻速轉動時，在最高點和最低點轉軸對鐵塊的作用力，從而得出電機對地面的最大壓力和最小壓力差．
解答：解：在最低點時，根據牛頓第二定律得，F-mg=mrω²，解得F=mg+mrω²，此時電機對地面的壓力最大，N=Mg+F=Mg+mg+mrω²．
在最高點，根據牛頓第二定律得，mg+F′═mrω²，解得F′=mrω²-mg．此時電機對地面的壓力最小，N′=Mg-F′=Mg+mg-mrω²．
則壓力之差△F=N-N′=2mω² r．故B正確，A、C、D錯誤．
故選B．
點評：解決本題的關鍵搞清圓周運動向心力的來源，運用牛頓第二定律進行求解．