Question

如圖所示，游樂列車由許多節車廂組成．列車全長為L，圓形軌道半徑為R，(R遠大于一節車廂的高度h和長度l，但L＞2πR)．已知列車的車輪是卡在導軌上的光滑槽中只能使列車沿著圓周運動而不能脫軌．試問：列車在水平軌道上應具有多大的初速度V₀，才能使列車通過圓形軌道？

Answer 1

答案：
解析：

　　列車開上圓軌道時速度開始減慢，當整個圓軌道上都擠滿了一節節車廂時，列車速度達到最小值V，此最小速度一直保持到最后一節車廂進入圓軌道，然后列車開始加速．由于軌道光滑，列車機械能守恒，設單位長列車的質量為m，則有：

　　

　　要使列車能通過圓形軌道，則必有V＞0，解得V₀＞2R