Question

人造卫星绕地球做匀速圆周运动时其上一切物体处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量．为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设卫星上具有基本的测量工具．

（1）实验时物体与桌面间的摩擦力不计，原因是                         ；

（2）实验时需要测量的物理量有              ，               ，               ；

（3）待测质量的表达式为                   ．（用上小题中的物理量表示）

Answer

（1）物体处于完全失重状态，对支持面没有压力

（2）弹簧秤的示数F、圆周运动的半径R、圆周运动的周期T（或n周的时间t）。

（3）（或）

【解析】

试题分析：（1）物体处于完全失重状态，对支持面没有压力 ，所以没有摩擦力，因而可以忽略不计。

（2）通过示意图，物体做匀速圆周运动的向心力大小通过弹簧可以测出，即，且，测量物体做圆周运动的圈数n和总时间t，即可测得周期。因此带入可得：

，化简则

即需要测量弹簧秤的示数F、圆周运动的半径R、圆周运动的周期T（或n周的时间t）。

（3）（或）。

考点：向心力