Question

㈠為了定性研究阻力（摩擦阻力和空氣阻力）與速度的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)．接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將拴有金屬小球的細(xì)線拉離豎直方向一個(gè)角度后由靜止釋放，小球撞擊固定在小車右端的擋板，使小車和擋板在無動(dòng)力條件下一起運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下了一系列的點(diǎn)，用刻度尺測出相鄰兩點(diǎn)間的距離，可得：
小車運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸

減小

（填“增大、減小或不變”）
表明小車所受的阻力隨速度的減小而

減小

（填“增大、減小或不變”）．
㈡． 衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，在這種環(huán)境中無法用天平稱量物體的質(zhì)量．于是某同學(xué)為在這種環(huán)境下，設(shè)計(jì)了如圖3所示的裝置（圖中O為光滑的小孔）來間接測量物體的質(zhì)量：給待測物體一個(gè)初速度，使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)航天器中具有基本測量工具．
（1）物體與桌面間的摩擦力可忽略，原因是

因物體A對桌面的正壓力N=0，故物體A所受摩擦力f=0

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測量的物理量是

要測輕繩對物體A的拉力F（彈簧秤示數(shù)），物體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和周期T

（3）待測質(zhì)量的表達(dá)式為m=

FT2

4π2R

．

Answer 1

分析：（一）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)推論△x=at²，從紙帶上數(shù)據(jù)得出相鄰的△x在逐漸減小，所以小車運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小．
根據(jù)牛頓第二定律得小車所受的阻力減小．
（二）（1）彈力是摩擦力產(chǎn)生的前提條件，物體A對桌面的正壓力幾乎為零，桌面給物體A的摩擦力可忽略不計(jì)．
（2）（3）摩擦力忽略不計(jì)時(shí)，由繩對物體A的拉力F提供物體的向心力，根據(jù)牛頓第二定律分析測量物體的質(zhì)量需要測量的物理量和表達(dá)式．

解答：解：（一）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)推論△x=at²，知道如果是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，△x為定值．
從紙帶上數(shù)據(jù)得出相鄰的△x在逐漸減小，所以小車運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小．
小車所受的阻力即為小車的合力．
根據(jù)牛頓第二定律得小車所受的阻力減小．
故答案為：減小；減小
（二）（1）：桌面給物體A的摩擦力能忽略不計(jì)，因?yàn)槲矬wA對桌面的正壓力幾乎為零，所以摩擦力幾乎為零．
（2）（3）物體在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由繩對物體A的拉力F提供物體的向心力，根據(jù)牛頓第二定律得
  F=m

4π2R

T2

，得到物體質(zhì)量的表達(dá)式為
 m=

FT2

4π2R

所以要測量輕繩對物體A的拉力F（彈簧秤示數(shù)），物體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和周期T．
故答案為：
（1）能忽略．因物體A對桌面的正壓力N=0，故物體A所受摩擦力f=0
（2）要測輕繩對物體A的拉力F（彈簧秤示數(shù)），物體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和周期T
（3）

FT2

4π2R

點(diǎn)評(píng)：（一）本題考查考生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力及推理能力．（二）本題要抓住彈力與摩擦力的關(guān)系，彈力是摩擦力產(chǎn)生的前提條件，沒有彈力一定沒有摩擦力．