Question

如圖5-6-14所示，在質量為M的電動機的飛輪上，固定著一個質量為m的重物（m可視為質點），重物到飛輪中心O的距離為R.為了使電動機的底座不離開地面，飛輪勻速轉動的角速度ω最大為___________.

圖5-6-14

Answer 1

解析：可采用隔離法，依據牛頓第二定律并結合勻速圓周運動的知識對重物與底座分別列方程求解.

重物轉到最高點位置時，重物所受的重力和輪的拉力的合力提供重物做圓周運動的向心力，，ω越大，越大.再分析電動機：受重力Mg，方向豎直向下；重物對飛輪的拉力，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.當電動機靜止時，這三力平衡，.當ω增大時，增大，也增大，就減小，只要，電動機就不會離開地面.令，代入，就可得此情況下飛輪勻速轉動的角速度的最大值為.

答案：