Question

如圖所示，質量為m的物體靜止在光滑圓軌道的最低點A．現對m施加一大小不變、方向始終沿圓軌道切線方向的力，使物體沿圓周軌道運動

1

4

圓周到達B點，在B點時立即撤去外力F．若要使物體在豎直圓弧軌道內側能夠通過最高點作完整的圓周運動，問所施的外力F至少要多大？

Answer 1

在最高點，根據牛頓第二定律得：mg=m

v2

R

解得：v=

gR

從A到最高點運用動能定理得：
F?

1

4

×2πR-mg?2R=

1

2

mv2-0
解得：F=

5

π

mg
答：所施的外力F至少為

5

π

mg．