对于图一,绳子只能受拉,不能受压,所以,对小球进行受力分析,可以知道其只受重力和绳子的拉力(注意;向心力是效果力,不参与受力分析),方向都朝下,他们的合力提供向心力,如果用F表示合力,T表示绳子的拉力,mg表示所受到的重力,那么
F=mg+T,提供向心力
F=mg+T=mv^2/r
绳子只能受拉,不能受压,T>=0
所以,v>=√(gR)
对于图2,滑道只能承受压力,对小球进行受力分析,可以知道其只受重力和滑道对其向下的弹力,方向也都朝下,弹力用N表示
F=mg+N=mv^2/r
小球与滑道有接触,则N>=0
所以v>=√(gR)
对于图三,杆即可承受拉力也可承受压力,杆对球的力可正、可负、可为0,即方向也课朝上,也可朝下。所以,对v没有任何限制。
1图:绳子对球向下的拉力T不可能为负值(不可能向上)
T+mg=mv^2/r
T>=0
所以,v>=√(gR)
2图:轨道对球向下的压力F不可能为负值(不可能向上)
F+mg=mv^2/r
F>=0
所以,v>=√(gR)
3图:杆即可向下拉球、又可向上推球
杆对球的力可正、可负、可为0
所以,对v没有任何限制。
注意画出合受力。绳:上面受重力和拉力,均向下;下面,受重力和拉力,拉力向上,重力向下;轨道:上面受重力和支持力,均向下;下面,重力和支持力,重力向下,支持力向上;杆(一点点不确定,问下老师吧):上面受重力和支持力,重力向下,支持力向上;下面,受重力和拉力,拉力向上,重力向下。列出式子,就可以算了。