Question

方法规律总结归纳

（1）长度为L轻杆顶端固定质量m小球，在竖直面内绕轻杆另一端做圆周运动，你怎样能判定出在最高点小球受到杆的力是支持力还是拉力？

     

（2）若上题将轻杆换成长度为L轻绳，小球m在竖直面内做圆周运动

①要使小球在竖直面内做圆周运动，从受力角度分析，临界条件是什么？

②从运动和力角度分析小球从最高点到最低点做完整圆周运动过程中速率不断增大的原因。

③若小球除了受到重力之外还始终受到一个与圆周面平行的竖直向下的恒力作用，且恒力大小与重力相等，计算小球运动的最小速度。

Answer

（1）杆对球是支持力．

（2） ①临界条件是细绳的拉力恰为零，此时小球只受重力作用；②小球从最高点到最低点的过程中，重力对小球做正功，则小球的动能增加，速度变大；③．

【解析】

试题分析：（1）在最高点时对小球受力分析，可假设杆对球的作用力是拉力（或者支持力），然后根据牛顿第二定律列得方程求解拉力，若求得的拉力是正值，则杆对球是拉力；若求得的拉力是负值，则杆对球是支持力．

（2）①要使小球在竖直面内做圆周运动，从受力角度分析，临界条件是细绳的拉力恰为零，此时小球只受重力作用；②小球从最高点到最低点的过程中，重力对小球做正功，则小球的动能增加，速度变大；③若小球除了受到重力之外还始终受到一个与圆周面平行的竖直向下的恒力作用，且恒力大小与重力相等，则小球仍然在最高点时速度最小，根据牛顿定律，解得．

考点：圆周运动的规律；牛顿第二定律．

【名师点睛】