Question

【題目】衛星繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態，物體對支持面幾乎沒有壓力，所以在這種環境中已無法用天平稱量物體的質量，假設某同學在這種環境設計了如圖所示裝置（圖中O為光滑的小孔）來間接測量物體的質量：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動，設航天器中具有基本測量工具

（1）物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計，原因是_________

（2）實驗時需要測量的物理量是__________

（3）待測物體質量的表達式為_________

Answer 1

【答案】 物體與接觸面間幾乎沒有壓力，摩擦力幾乎為零； 彈簧秤示數F、圓周運動的半徑R和圓周運動的周期T

【解析】（1）因為衛星繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態，物體對支持面幾乎沒有壓力，所以物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計；（2）物體做勻速圓周運動的向心力由拉力提供，根據牛頓第二定律有： ，可知要測出物體的質量，則需測量彈簧秤的示數F，圓周運動的半徑r，以及物體做圓周運動的周期T．（3）根據，解得： 。