Question

一轻质细绳长为 l ，一端固定于 O 点，另一端拴着质量为 m 的小球，小球绕 O 点在竖直面内做圆周运动，如图所示。求小球运动到最低点时细线所受的最小拉力。

Answer 1

当小球恰好通过最高点时，它到最低点时细线所受的拉力最小。小球在竖直面内做圆周运动时，通过最高点的最小速度为v₁，则

……………………①

小球到达最低点时的速度为v₂，根据机械能守恒定律得：

……………………②

小球到达最低点时受到重力和绳的拉力，则

由①②③解得：F=6m……………………④

由牛顿第三定律得，小球对细线的最小拉力大小为6mg，方向竖直向下。