Question

如圖5-6-14所示，在質(zhì)量為M的電動(dòng)機(jī)的飛輪上，固定著一個(gè)質(zhì)量為m的重物（m可視為質(zhì)點(diǎn)），重物到飛輪中心O的距離為R.為了使電動(dòng)機(jī)的底座不離開地面，飛輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω最大為___________.

圖5-6-14

Answer 1

解析：可采用隔離法，依據(jù)牛頓第二定律并結(jié)合勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)對(duì)重物與底座分別列方程求解.

重物轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)位置時(shí)，重物所受的重力和輪的拉力的合力提供重物做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，，ω越大，越大.再分析電動(dòng)機(jī)：受重力Mg，方向豎直向下；重物對(duì)飛輪的拉力，方向豎直向上；一般情況下還受到地面的支持力，方向豎直向上.當(dāng)電動(dòng)機(jī)靜止時(shí)，這三力平衡，.當(dāng)ω增大時(shí)，增大，也增大，就減小，只要，電動(dòng)機(jī)就不會(huì)離開地面.令，代入，就可得此情況下飛輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的最大值為.

答案：