回顾：过山车

一辆质量为 $500\ \mathrm{kg}$ 的过山车车厢静止停在一座高 $30\ \mathrm{m}$ 的山丘平顶上，随后驶离山顶。它快速冲下山谷，再爬上第二座高 $20\ \mathrm{m}$ 的山丘。轨道没有摩擦力。图中显示了车厢在两个位置的状态：第一次在山顶，第二次也在山顶。画出车厢停在第一个山顶时受到的力，然后求车厢到达第二座山丘顶端时的速度 $v$。