高中物理——圆周运动（要详细过程）

长度为30厘米的绳一端固定，另一端拴着一个质量为m的小球。对小球施加一个水平冲力，使小球在竖直平面内绕固定端做圆周运动。问、小球做圆周运动时到达最高点而不掉下来的最小速度为多少？绳对小球的作用力为多大？

找一根轻杆，一端固定一个质量为m的小球。以轻杆另一端为圆心O，使小球在竖直平面内做圆周运动。问、小球做圆周运动时到达最高点的最小速度为多大？此时轻杆对小球的作用力为多大？

在竖直放置的光滑圆管道内，小球在竖直平面内做圆周运动。问、小球做圆周运动到达最高点时的最小速度为多大？此时管道对小球的作用力为多大？

在上述3道题中，小球均在竖直平面内做圆周运动，但使塔门做圆周运动的约束物体分别是绳、杆与管道，求得的结果也不相同。比较上述求解过程，你认为求解竖直平面上的圆周运动问题的基本方程是什么？从力的角度，说一说这三种不同约束物体的区别在哪里。

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