Question

圆周运动的最高点最低点时物理受力如何？

Answer 1

首先，在圆周运动的最高点和最低点，物体所受到的物理受力有所不同。

最高点：

在圆周运动的最高点，物体的速度最小。根据牛顿第一定律（惯性定律），物体将继续沿着切线方向运动，直到其他力使其改变运动状态。

物体在最高点所受的力包括重力和向心力。重力向下作用，指向物体所在的中心；而向心力指向圆心，始终垂直于速度矢量，并提供所需的向心加速度。这两个力的合力是向下的，并与速度矢量垂直。

最低点：

在圆周运动的最低点，物体的速度最大。根据惯性定律，物体将继续保持相对匀速直线运动的状态，除非其他力使其改变运动状态。

物体在最低点所受的力同样包括重力和向心力。重力向下作用，指向物体所在的中心；而向心力仍然指向圆心，并提供所需的向心加速度。这两个力的合力是向下的，并与速度矢量垂直。

总结：

在圆周运动的最高点和最低点，物体所受的重力和向心力的合力方向都是向下的，并与速度矢量垂直。

由于向心力的存在，使得物体能够保持圆周运动的路径。

Answer 2

圆周运动各模型在最高点最低点的受力分析如下：

• 绳模型：物体在最高点时，绳对物体的拉力等于物体的重力；在最低点时，物体的拉力等于重力加弹力。

• 杆模型：物体在最高点时，杆对物体的力可以向上也可以向下，有各种可能；在最低点时，杆对物体的力可以向上也可以向下，也各种可能。

• 圆环模型：物体在最高点时，圆环对物体的弹力方向一定向下，大小等于物体的重力加杆对物体的弹力；在最低点时，圆环对物体的弹力方向一定向上，大小等于物体的重力减去杆对物体的弹力。