由于轻绳对小球只能提供指向圆心的拉力，即F1不可能取负值，亦即F1≥0②

　　联立①②得v≥，

　　代入数值得v≥2 m/s

　　所以，小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为2 m/s。

　　(2)对小球，由牛顿第二定律得mg＋F2＝m，

　　将v2＝4 m/s代入得，F2＝15 N。

　　(3)由分析可知，小球在最低点时轻绳张力最大，对小球受力分析如图乙，由牛顿第二定律得

　　F3－mg＝m③

　　又F3≤45 N④

　　联立③④得v3≤4 m/s，所以小球的速度不能超过4 m/s。

　　答案　(1)2 m/s　(2)15 N　(3)4 m/s

模型2　杆-球模型