若是用绳子系着小球的情况,请看下面的分析过程。
要使小球能在竖直平面内完成圆周运动,它在最高点处的速度有个最小的临界值 V临 ,即在最高点,绳子刚好无拉力,重力完全提供向心力
mg=m* V临^2 / R ,R是绳子长度
得 m* V临^2 / 2=mgR / 2
又因为小球从最低点(速度为 V)到最高点的过程中,只有重力做功,所以机械能守恒
得 m * V^2 / 2=(m* V临^2 / 2)+mg* 2R即 m * V^2 / 2=(mgR / 2)+mg* 2R
所以,在最低点小球的速度至少为 V=根号(5gR)
竖直平面内圆周运动
物体在最高点速度最小
向心力F=mg=mv^2/R
即v=根号gR