Chọn đáp án C

Tại điểm cao nhất của vòng tròn ta có  m v 2 R = N + P ⇒ N = m v 2 R − P         ( 1 )

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho hai vị trí đó là khi vật ở vị trí có độ cao h và khi vật ở vị trí cao nhất trên vòng tròn  m g h = 1 2 m v 2 + m g .2 R ⇒ v 2 = 2 g h − 2 R → 1 N = 2 m g h − 2 R R − m g

Vật không rời tại điểm cao nhất trên vòng tròn khi

N ≥ 0 ⇔ 2 m g h − 2 R R − m g ≥ 0 ⇒ h ≥ 5 R 2 ⇒ h min = 5 R 2

Chú ý: Đối với bài toán hỏi áp lực tại các điểm cao nhất và thấp nhất trên vòng tròn chúng ta chỉ cần tìm độ lớn của phản lực thì suy ra độ lớn áp lực bằng độ lớn phản lực.

Ở điểm cao nhất  người và xe đạp chịu tác dụng của các lực  P → , N →

Theo định luật II Newton P → + N → = m a →   Chiếu theo chiều hướng vào tâm

P + N = m a h t = m . v 2 R ⇒ N = m . v 2 R − P

Muốn không bị rơi thì người đó vẫn ép

 lên vòng xiếc tức là

N ≥ 0 ⇒ m v 2 R − m g ≥ 0 ⇒ v ≥ g R

⇒ v min = g R = 8 m / s

Ở điểm cao nhất:  P → + N → = m a →

⇒ N = m v 2 R − g = 65. 10 2 6 , 4 − 10 = 365 , 63 N

 Lực nén:  N ' = N = 365 , 63 N

Người diễn viên chịu tác dụng của hai lực  P → , N →

Theo định luật II Newton  P → + N → = m a →

a. Chiếu theo chiều hướng vào tâm

P + N = m a h t = m . v 2 R ⇒ N = m . v 2 R − P

Muốn không bị rơi thì người đó vẫn ép lên vòng xiếc tức là

N ≥ 0 ⇒ m v 2 R − m g ≥ 0 ⇒ v ≥ g R ⇒ v ≥ 10.10 = 10 ( m / s )

Vậy vận tốc của xe đạp tối thiểu phải là 10m/s.

b. Chiếu theo chiều hướng vào tâm  P cos α + N = m v 2 r

⇒ N = m v 2 r − g cos α = 60 10 2 10 − 10. cos 60 0 = 300 N

Đáp án D

Đáp án D

Tại điểm cao nhất của vòng xiếc có các lực tác dụng lên xe là trọng lực P →  và phản lực Q →  của vòng xiếc.