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如图是电动打夯机的结构示意图,电动机带动质量为 m的重锤(重锤可视为质点)绕转轴...

如图是电动打夯机的结构示意图,电动机带动质量为 m的重锤(重锤可视为质点)绕转轴0匀速转动,重锤转动半径为R.电动机连同打夯机底座的质量为M,重锤和转轴0之间连接杆的质量可以忽略不计,重力加速度为g.
(1)重锤转动的角速度为多大时,才能使打夯机底座刚好离开地面?
(2)若重锤以上述的角速度转动,当打夯机的重锤通过最低位置时,打夯机对地面的压力为多大?

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(1)重锤做圆周运动,在最高点靠重力和拉力的合力提供向心力,当拉力的大小等于电动机连同打夯机底座的重力时,才能使打夯机底座刚好离开地面. (2)根据牛顿第二定律求出重锤通过最低位置时对重锤的拉力,对打夯机受力分析,求出地面的支持力,从而得知打夯机对地面的压力. 【解析】 当拉力大小等于电动机连同打夯机底座的重力时,才能使打夯机底座刚好离开地面.   有T=Mg    对重锤有:mg+T=mRω2 解得ω=. 故重锤转动的角速度为ω=,才能使打夯机底座刚好离开地面. (2)在最低点,对重锤有:T′-mg=mRω2    则T′=Mg+2mg 对打夯机有:N=T′+Mg=2(M+m)g 故打夯机对地面的压力为2(M+m)g.
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考点分析:
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时间t/s0.501.001.502.002.50
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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