Question

如图所示，质量m=0.1kg的小球在细绳的拉力作用下在竖直面内做半径为r=0.2m的圆周运动，g取10m/s2，求：（

如图所示，质量m=0.1kg的小球在细绳的拉力作用下在竖直面内做半径为r=0.2m的圆周运动，g取10m/s2，求：（1）小球通过最高点时的速度至少为多少？（2）若小球在最高点的速率为v1=2m/s，则小球在最低点时的动能为多少？

Answer 1

（1）当小球恰好通过最高点时，细绳的拉力为零，由重力提供向心力，可由牛顿第二定律得：
mg=

mv02

r

解得：v₀=

gr

＝

0.2×10

＝

2

m/s
（2）从最高点到最低点的过程中，根据动能定理得：
EK?

1

2

mv12＝mg?2r
解得：EK＝2×1×0.2+

1

2

×0.1×4=0.6J
答：（1）小球通过最高点时的速度至少为

2

m/s；
（2）若小球在最高点的速率为v₁=2m/s，则小球在最低点时的动能为0.6J．