小球在最低点时做圆周运动的向心力由重力mg和绳的拉力T提供(如图所示),
即T-mg=m
所以T=mg+m=N=14 N
由牛顿第三定律得,小球在最低点时对绳的拉力大小为14 N.
在解决圆周运动的问题时,要知道物体圆形轨道所在的平面,明确圆心和半径是解题的一个关键环节,列方程时要区分受到的力和物体做圆周运动所需的向心力,利用题目条件灵活选取向心力表达式.
四、圆锥摆模型
模型及特点:如图4所示,
图4
让细线带动小球在水平面内做匀速圆周运动.
重力和拉力(或支持力)的合力提供向心力,
F合=mgtan θ.
设摆线长为l,则圆半径r=lsin θ.
根据牛顿第二定律:mgtan θ=m.