Question

一道高中物理万有引力的题，求助，求助，求助，谢谢哦！！

.在质量为M的电动机上,装有质量为m的偏心轮,飞轮转动的角速度为ω,当飞轮重心在转轴正上方时,电动机对地面的压力刚好为零.则飞轮重心离转轴的距离多大?在转动过程中,电动机对地面的最大压力多大?

Answer 1

我给你一个详细的解答过程吧，不过由于这个网页生输入公式不太好输入，我解答完就直接给你截屏吧，呵呵！

Answer 2

飞轮转动的角速度为ω,当飞轮重心在转轴正上方时,电动机对地面的压力刚好为零"说明此时飞轮的向心力等于电机和飞轮的重力。
F＝m*ω^2*R=(m+M)g
飞轮重心离转轴的距离就是R。所以R＝（Mg+mg）/m*ω^2
电动机对地面的最大压力是当飞轮重心在转轴正下方时
此时N＝F（向心力）+G（总）＝m*ω^2*R+=(m+M)g＝2Mg+2mg

Answer 3

最高点时向心力等于偏心轮和电动机重力之和，求出r就是飞轮重心离转轴距离，最大压力显然是转到最下端时，大小为向心力与重力之和，由条件直接可得是2(m+M)g

Answer 4

设偏心轮的重心距转轴为r,偏心轮等效为用一长为r的细杆固定质量为m(轮的质量)的质点,绕转轴转动.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

    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=Mg

    其向心力为F+mg=mω 2 r

    则偏心轮重心到转轴的距离为:

    r=
(M+m)g/(mω2)
    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

    对电动机,设它所受支持力为F N

    F N =F′+Mg

    由以上各式可求得

    F N =2(M+m)g

    由牛顿第三定律得,电动机对地面的最大压力为2(M+m)g.

Answer 5

在正上方时，Mg=mw^2r,所以r=(Mg)/(mw^2).
在正下方电动机对地面压力最大。向心力f=mw^2r，压力f=Mg+f(向心力)=2Mg.