如图所示,在电风扇的叶片上距转轴为r处固定了一个质量为m的铁块,电扇启动后,铁块以角速度ω绕轴O匀速转动,则电风扇对地面的最大压力和最小压力的差为多大?

如图所示,在电风扇的叶片上距转轴为r处固定了一个质量为m的铁块,电扇启动后,铁块以角速度ω绕轴O匀速转动,则电风扇对地面的最大压力和最小压力的差为多大?

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如图所示,在电风扇的叶片上距转轴为r处固定了一个质量为m的铁块,电扇启动后,铁块以角速度ω绕轴O匀速转动,则电风扇对地面的最大压力和最小压力的差为多大?魔方格
答案
设铁块在最高点和最低点时,电扇对其作用力分别为F1和F2,且都指向轴心,根据牛顿第二定律有:
在最高点:mg+F1=mω2r…①
在最低点:F2-mg=mω2r…②
由牛顿第三定律分析可知,电扇对地面的最大压力和最小压力分别出现在铁块m位于最低点和最高点时,且压力差的大小为:
△FN=F2+F1…③
由①②③式可解得:△FN=2mω2r
答:电风扇对地面的最大压力和最小压力的差为2mω2r.
举一反三
如图所示,水平转盘上放有质量为m的物体,当物块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零).物体和转盘间的最大静摩擦力是其正压力的μ倍.求:
(1)当转盘的角速度ω1=


μg
2r
时,细绳的拉力FT1
(2)当转盘的角速度ω2=


3μg
2r
时,细绳的拉力FT2魔方格
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设想将来某一天载人飞船在火星上着陆后,宇航员用测力计测得质量为m的物块重力为P,宇航员将物块放于半径为R的半球顶端时发现若给物块一个合适的初速度时,物块对球顶刚好无压力,如图所示,已知火星半径为R,引力常量为G,则下列说法正确的是(  )
A.物块初速度的大v0=


PR
m
B.物块落到火星表面速度方向与水平方向成45°角
C.火星的第一宇宙v=


mR0
P
D.火星的质量为M=
P
R20
Gm
魔方格
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一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动,周期为T,人和车的总质量为m,轨道半径为R,车经最高点时发动机功率为P0,车对轨道的压力为2mg.设轨道对摩托车的阻力与车对轨道压力成正比,则(  )
A.车经最低点时对轨道的压力为3mg
B.车经最低点时发动机功率为2P0
C.车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功为
1
2
P0T
D.车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功为2mgR
魔方格
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如图所示,虚线OL与y轴的夹角为θ=60°,在此角范围内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从左侧平行于x轴射入磁场,入射点为M.粒子在磁场中运动的轨道半径为R.粒子离开磁场后的运动轨迹与x轴交于P点(图中未画出),且
.
OD
=R.不计重力.求M点到O点的距离和粒子在磁场中运动的时间.魔方格
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一质点做圆周运动,速度处处不为零,则(  )
A.任何时刻质点所受的合力一定为零
B.任何时刻质点的加速度一定不为零
C.质点速度的大小一定不断地变化
D.质点速度地方向一定不断地变化
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