Question

如圖所示的翻滾過(guò)山車(chē)在軌道頂端釋放后的全部運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力可以忽略不計(jì)．請(qǐng)計(jì)算該車(chē)自A點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力（已知該車(chē)質(zhì)量M=1000Kg）．

Answer 1

由題意可知，由A到B的過(guò)程中機(jī)械能守恒，設(shè)A點(diǎn)的高度為H，軌道的半徑為R，經(jīng)過(guò)B的速度為v．由機(jī)械能守恒定律得：

1

2

mv2 =mg(H-2R)…①
在B點(diǎn)對(duì)小車(chē)進(jìn)行受力分析，受到重力mg和軌道的支持力N作用，由圓周運(yùn)動(dòng)有：
N+mg=m

v2

R

…②
①②聯(lián)立的：N=4×10⁴N
車(chē)對(duì)軌道的壓力和軌道對(duì)車(chē)的支持力是作用力與反作用力，由牛頓第三定律有：
N^′=N=4×10⁴N．
答：該車(chē)自A點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為4×10⁴N．