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题目
题型:同步题难度:来源:
如图所示,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,当偏心轮重心在转动轴正上方时,电动机对地面的压力刚好为零,则偏心轮重心离转动轴的距离多大?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动轴r,偏心轮等效为用一长为r的细杆固定质量为m(偏心轮的质量)的质点绕转动轴转动(如图).偏心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= Mg. ①
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" =F,其向心力为F"+mg= mω2r. ②
由①②得偏心轮重心到转动轴的距离                                                                   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= mω2r,           ④   
对电动机,设它所受地面的支持力为FN,FN= F"+ Mg.⑤
由③④⑤解得FN =2(M +m)g.
由牛顿第三定律知电动机对地面的最大压力为2(M+m)g。
核心考点
试题【如图所示,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,当偏心轮重心在转动轴正上方时,电动机对地面的压力刚好为零,则偏心轮重心离转动轴的距】;主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]
举一反三
“空间之旅”飞车表演时,演员骑着摩托车,在球形金属网内壁上下盘旋,令人惊叹不已,摩托车沿图所示竖直轨道做圆周运动的过程中  

[     ]

A.一定做匀速圆周运动
B.对金属网内壁压力大小始终不变
C.经过最低点时的向心力仅由支持力提供
D.通过最高点时的最小速度与球形金属网直径有关
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如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r(略小于管道口径),则下列说法正确的是

[     ]

A.小球通过最高点时的最小速度
B.小球通过最高点时的最小速度vmin=0
C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球可能有作用力
D.小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力
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如图甲所示,双人花样滑冰的物理学原理类似于图乙所示的物理模型.在圆盘的正中心放置一方形底座,底座中央插一轻直杆,杆上P点系一轻绳,绳的另一端系一小球.小球质量为m,底座和杆的总质量为M,底座和圆盘的动摩擦因数为μ, 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,P点到盘心的竖直距离为h,重力加速度取g,绳长大于杆长h,转动过程中底座与杆不会翻倒.
(1)待小球随圆盘稳定转动后,发现小球对圆盘刚好无挤压,则此时圆盘匀速转动的周期T0为多大?
(2)将圆盘转动的周期调到T0/2,待小球随圆盘稳定转动后,底座刚好不打滑,则此时小球的旋转半径 r为多大?

题型:同步题难度:| 查看答案
如图所示,在圆柱形屋顶中心天花板上O点,挂一根L=3m的细绳,绳的下端挂一个质量m为0.5kg的小球,已知绳能承受的最大拉力为10N,小球在水平面内做圆周运动.当速度逐渐增大到绳断裂后,小球以v=9m/s的速度落在墙角边.求这个圆柱形房屋的高度H和半径R.(g取10m/s2)

题型:北京期末题难度:| 查看答案
质量为m的飞机,以速率v在水平面上做半径为r的匀速圆周运动,空气对飞机的作用力的大小等于

[     ]

A.m
B.m
C.m
D.mg
题型:河北省期末题难度:| 查看答案
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