问题 问答题

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?

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.

单项选择题
多项选择题