Question

人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)其上一切物體處于完全失重狀態(tài)，所以在這種環(huán)境中已無法用天平稱量物體的質(zhì)量．為了在這種環(huán)境測(cè)量物體的質(zhì)量，某科學(xué)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置（圖中O為光滑的小孔）：給待測(cè)物體一個(gè)初速度，使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)衛(wèi)星上具有基本的測(cè)量工具．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)物體與桌面間的摩擦力不計(jì)，原因是                         ；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量的物理量有              ，               ，               ；
（3）待測(cè)質(zhì)量的表達(dá)式為                   ．（用上小題中的物理量表示）

Answer 1

（1）物體處于完全失重狀態(tài)，對(duì)支持面沒有壓力
（2）彈簧秤的示數(shù)F、圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R、圓周運(yùn)動(dòng)的周期T（或n周的時(shí)間t）。
（3）（或）

試題分析：（1）物體處于完全失重狀態(tài)，對(duì)支持面沒有壓力 ，所以沒有摩擦力，因而可以忽略不計(jì)。
（2）通過示意圖，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小通過彈簧可以測(cè)出，即，且，測(cè)量物體做圓周運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)n和總時(shí)間t，即可測(cè)得周期。因此帶入可得：
，化簡(jiǎn)則
即需要測(cè)量彈簧秤的示數(shù)F、圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R、圓周運(yùn)動(dòng)的周期T（或n周的時(shí)間t）。
（3）（或）。
點(diǎn)評(píng)：本題考察了向心力的受力分析，通過向心力的相關(guān)知識(shí)建立等式求解。總體來源知識(shí)點(diǎn)單一，屬于比較容易解決的問題。