Question

2．如果高速轉(zhuǎn)動(dòng)飛輪的重心不在轉(zhuǎn)軸上，運(yùn)行將不穩(wěn)定，而且軸承會(huì)受到很大的作用力，加速磨損．如圖所示，飛輪半徑r=20cm，ab為轉(zhuǎn)動(dòng)軸．正常工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸受到的水平作用力可以認(rèn)為是0．假想在飛輪的邊緣固定兩互成直角的螺絲釘P和Q，兩者的質(zhì)量均為m=0.01kg，當(dāng)飛輪以角速度ω=1000rad/s轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸ab受到力的大小為（　�。�

• A． 1×10³N
• B． 2×10³N
• C． $\sqrt{2}$×10³N
• D． 2$\sqrt{2}$×10³N

Answer 1

分析 釘子做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律求出PQ受到的向心力，根據(jù)力的合成求出轉(zhuǎn)軸受到的力．

解答 解：對(duì)釘子，由牛頓第二定律得：
F₁=F₂=mω²r，
解得：F₁=F₂=2000N
受到的合力為F=$\sqrt{{F}_{1}^{2}{+F}_{2}^{2}}$=$2\sqrt{2}×1{0}^{3}N$，
由牛頓第三定律可知，
轉(zhuǎn)軸受到的力：F′=F=$2\sqrt{2}×1{0}^{3}N$，；
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求轉(zhuǎn)軸受到的力，應(yīng)用向心力公式、牛頓定律即可正確解題．