如图所示，长度为L=0.4m的绳子，系一小球在竖直面内做圆周运动，小球的质量为M=0.5Kg，小球半径不计，不
如图所示，长度为L=0.4m的绳子，系一小球在竖直面内做圆周运动，小球的质量为M=0.5Kg，小球半径不计，不考虑空气阻力，（g=10m/s2）试求：（1）画出小球在最高...
如图所示，长度为L=0.4m的绳子，系一小球在竖直面内做圆周运动，小球的质量为M=0.5Kg，小球半径不计，不考虑空气阻力，（g=10m/s2）试求：（1）画出小球在最高点时的受力分析图；（2）求小球恰好能过最高点时的最小速率；（3）当小球在最高点速度为v=8m/s时，求此时绳子受到的拉力．
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解答：
解：（1）小球在最高点时受重力和绳子的拉力，画出受力示意图如图．
（2）小球刚好通过最高点，重力恰好提供向心力，有：Mg=M
；
解得：v=
=
=2m/s；
（3）小球通过最高点时的速度大小为v=8m/s，拉力和重力的合力提供向心力，故：
T+Mg=M
；
解得：T=M（g+
）=0.5×（10+
）N=85N；
答：
（1）画出小球在最高点时的受力分析图如图；
（2）小球恰好能过最高点时的最小速率是2m/s；
（3）当小球在最高点速度为v=8m/s时，此时绳子受到的拉力是85N．
解：（1）小球在最高点时受重力和绳子的拉力，画出受力示意图如图．（2）小球刚好通过最高点，重力恰好提供向心力，有：Mg=M
| v2 |
| L |
解得：v=
| gL |
| 10×0.4 |
（3）小球通过最高点时的速度大小为v=8m/s，拉力和重力的合力提供向心力，故：
T+Mg=M
| v2 |
| L |
解得：T=M（g+
| v2 |
| L |
| 82 |
| 0.4 |
答：
（1）画出小球在最高点时的受力分析图如图；
（2）小球恰好能过最高点时的最小速率是2m/s；
（3）当小球在最高点速度为v=8m/s时，此时绳子受到的拉力是85N．
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