Question

隨著航天技術(shù)的發(fā)展，許多實(shí)驗(yàn)可以搬到太空中進(jìn)行。飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，無法用天平稱量物體的質(zhì)量。假設(shè)某宇航員在這種環(huán)境下設(shè)計(jì)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(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)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(jì)，原因是_____________________；
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、_______________和________________；（寫出描述物理量的文字和符號(hào)）
(3)待測物體質(zhì)量的表達(dá)式為________________。

Answer 1

(1) 物體與接觸面間幾乎沒有壓力，摩擦力恢復(fù)恢復(fù)幾乎為零_；(2) 圓周運(yùn)動(dòng)的周期T和_軌道半徑R（3）

試題分析：（1）彈力是產(chǎn)生摩擦力的前提條件，沒有摩擦力一定沒有彈力．由題，物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計(jì)，其原因是物體與接觸面間幾乎沒有壓力，摩擦力幾乎為零．
（2）、（3）據(jù)題，物體在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物體與桌面間的摩擦力忽略不計(jì)，由彈簧秤的拉力提供物體的向心力．根據(jù)牛頓第二定律得：得到：
所以實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和周期T．
點(diǎn)評：本題是實(shí)際問題的近似，基本原理是合力提供向心力，根據(jù)關(guān)系式確定需要測量的物理量．