29. 如图甲所示,一长为
l=1m的轻绳,一端穿在过
O点的水平转轴上,另一端固定一质量为
m=0.2kg的小球,整个装置绕
O点在竖直面内转动。给系统输入能量,使小球通过最高点的速度不断加快,通过测量作出小球通过最高点时,绳对小球的拉力
F与小球在最高点动能
Ek的关系如图乙所示,重力加速度
g=10 m/s
2,不考虑摩擦和空气阻力,请分析并回答以下问题:
(1) 若要小球能做完整的圆周运动,对小球过最高点的速度有何要求?(用题中给出的字母表示)
(2) 请根据题目及图像中的条件,求出图乙中
b点所示状态小球的动能;
(3) 当小球达到图乙中
b点所示状态时,立刻停止能量输入,之后的运动过程中,在绳中拉力达到最大值的位置时轻绳绷断,求绷断瞬间绳中拉力的大小。