Question

如图所示，质量为M的电动机，飞轮上固定着一个质量为的重物，重物到轴的距离为R，电动机飞轮匀速转动。当角速度为时，电动机恰好不从地面上跳起，则=          ，电动机对地面的最大压力F=             （重力加速度为）。

Answer

；FN=2（M+m）g

【解析】

试题分析：重物转到飞轮的最高点时，电动机刚要跳起时，重物对飞轮的作用力F恰好等于电动机的重力Mg，即F=Mg．

以重物为研究对象，由牛顿第二定律得

Mg+mg=mω2R，解得；

若以上述角速度匀速转动，重物转到最低点时，则有

F′-mg=mω2r，得到F′=mg+mω2r=mg+（M+m）g=（M+2m）g

根据牛顿第三定律得，重物对电动机压力大小为则对地面的最大压力为Mg+（M+2m）g=2（M+m）g．

考点：牛顿定律的应用

【名师点睛】本题是牛顿定律的应用，属于临界问题，关键分析临界条件，即重物转到飞轮的最高点时，若重物对飞轮的作用力恰好等于电动机的重力时，电动机刚要跳起；解题时要灵活选择研究对象．中档题。