Question

【題目】隨著航天技術的發展，許多實驗可以搬到太空中進行。飛船繞地球做勻速圓周運動時，無法用天平稱量物體的質量。假設某宇航員在這種環境下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。設飛船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)實驗時測得的物理量有彈簧秤示數F、圓周運動的周期T和圓周運動的半徑R，則待測物體質量的表達式為M=_____。

Answer 1

【答案】在太空中物體與桌面間幾乎沒有壓力，物體與接觸面間摩擦力幾乎為零

【解析】

[1]彈力是產生摩擦力的前提條件，沒有摩擦力一定沒有彈力。由于在太空中物體與桌面間幾乎沒有壓力，物體與接觸面間摩擦力幾乎為零，因此摩擦力可以忽略不計。

[2]物體在桌面上做勻速圓周運動，物體與桌面間的摩擦力忽略不計，由彈簧秤的拉力提供物體的向心力。根據牛頓第二定律有

解得