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、圓周運(yùn)動(dòng)的周期T和______；
（3）待測物體質(zhì)量的表達(dá)式為______．

Answer 1

（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：
F=m

4π2R

T2

得到：m=

FT2

4π2R

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．
故答案為：
（1）物體與接觸面間幾乎沒有壓力，摩擦力幾乎為零．
（2）圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R；
（3）m=

FT2

4π2R