解题思路:(1)不计一切阻力,在运动的过程中只有车的重力做功,车的机械能守恒,根据机械能守恒可以求得车到达最低点B时的速度大小;
(2)由机械能守恒可以求得车在C点的速度的大小,再根据向心力的公式可以求得轨道对车的作用力的大小;
(1)若不计一切阻力,只有重力做功,由机械能守恒得:
mgh=[1/2m
v2B]
则得,vB=
2gh=
2×10×12.8m/s=16m/s;
(2)在A到C的过程中,由机械能守恒可知:mg(h-2R)=[1/2m
v2C]
在C点,由重力和轨道的压力的合力提供向心力,则得:
mg+N=m
v2C
R
联立以上两式,得:N=m
v2C
R-mg=mg[
2(h−2R)
R-1]=150×10×[
2×(12.8−2×5)
5-1]N=180N;
答:
(1)车从A点静止释放后,经过最低点B时的速度为16m/s.
(2)当过山车经过圆形轨道最高点C时,轨道对车的作用力为180N.
点评:
本题考点: 机械能守恒定律;牛顿第二定律;向心力.
考点点评: 本题属于竖直平面内圆周运动中绳的模型,关键能掌握机械能守恒定律和牛顿第二定律、向心力知识,并能正确分析受力情况,确定向心力的来源.