15.游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運行,游客卻不會掉下來(如圖1).我們把這種情況抽象為圖2的模型:弧形軌道的下端與豎直圓軌道相接,使小球從弧形軌道上端無初速滾下,小球進入圓軌道下端后沿圓軌道運動,其中M、N分別為圓軌道的最低點和最高點.實驗發(fā)現(xiàn),只要h大于一定值,小球就可以順利通過圓軌道的最高點.如果已知圓軌道的半徑為R=5.0m小球質(zhì)量為m=1.0kg(一切阻力均忽略不計,取重力加速度g=10m/s
2),問:
(1)h至少為多大才可使小球沿圓軌道運動而不掉下來?
(2)取第一問中的求得的h值,小球通過M點時軌道對小球的支持力為多大?