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.

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.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.