解题思路:(1)当小球运动到最低点时,对支架分析,运用共点力平衡求出细线对支架的拉力,从而对小球分析,根据牛顿第二定律求出小球在竖直平面内圆周运动的线速度.
(2)当小球运动到最高点时,根据牛顿第二定律求出绳子的拉力,从而对支架分析,根据共点力平衡求出地面的支持力.
(1)小球在最低点时,对支架分析,有:4mg+T=N,N=6mg,
解得:T=2mg,
对小球分析,根据牛顿第二定律得:T-mg=m
v2
L,
解得:v=
gL.
(2)在最高点,根据牛顿第二定律得:T′+mg=m
v2
L
解得:T′=0,
则对支架分析,N=4mg,即支架对地面的压力为4mg.
答:(1)小球在竖直平面内做匀速圆周运动的线速度是
gL;
(2)小球经过最高点时支架对地面的压力为4mg.
点评:
本题考点: 向心力.
考点点评: 解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律和共点力平衡进行求解,难度不大.