Question

【題目】如圖所示，一雜技運動員騎摩托車沿一豎直圓軌道特技表演，豎直圓的半徑R=40m；若摩托車運動的速率恒為v=20m/s，人和車的總質量m=200kg(摩托車車身的長不計)，取g=10m/s，求：

(1)摩托車通過最高點A時對軌道壓力.

(2)摩托車通過最低點B時對軌道壓力.

(3)當摩托車的速度恰好豎直上時對軌道壓力.

Answer 1

【答案】（1）0；（2）4000N；（3）2000N；

【解析】試題分析：在最高點、最低點和速度恰好豎直上時，結合徑向的合力提供向心力，根據牛頓第二定律求出圓軌道對車的作用力。

（）摩托車通過最高點A，根據牛頓第二定律得：

代入數據解得對軌道壓力為：N=0N

（）摩托車通過最低點B，根據牛頓第二定律得：

代入數據解得對軌道壓力為：N=4000N

（）摩托車速度恰好豎直向上時，軌道的彈力提供向心力根據牛頓第二定律得：

代入數據解得對軌道壓力為：N=2000N