Question

【題目】天宮二號繞地球做勻速圓周運動，在這種環境中無法用天平測量物體的質量。宇航員利用以下實驗測量物體的質量：圖中O點裝有一力傳感器（大小不計），小物體通過細繩與傳感器連接，將細繩拉直，給物體一個初速度，讓它在桌面上繞O點轉動；讀得拉力傳感器示數F、測得小球轉動n圈的時間為t、細繩長為L。

(1)在天宮二號中不能直接用天平測量物體質量的原因是______________________；

(2)該小物體的質量m=__________________（用所測物理量符號表示）。

Answer 1

【答案】 （1）物體處于完全失重狀態 （2）

【解析】（1）天宮二號繞地球做勻速圓周運動時，所有的物體均處于完全失重狀態。天平依據物體對兩托盤的壓力平衡原理，測量質量。在完全失重時物體對托盤的壓力為零，故不能用于測量物體的質量。

（2）小物體轉動n圈的時間為t，則可知小物體圓周運動的周期為，圓周運動的半徑r=L，據向心力公式可知，物體的質量為。