问题
计算题
如图所示，在电机距轴O为r处固定一质量为m的铁块，电机启动后，铁块以角速度ω绕轴O匀速转动，则电机对地面的最大压力和最小压力之差为多少？
答案
解：铁块在竖直面内做匀速圆周运动，其向心力是重力mg与轮对它的作用力F的合力，由圆周运动的规律可知：当m转到最低点时F最大，当m转到最高点时F最小．设铁块在最高点和最低点时，电机对其作用力分别为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
电机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：ΔFN＝F2＋F1 ③
由①②③式可解得：ΔFN＝2mω2r.