Question

人造衛星繞地球做勻速圓周運動時其上一切物體處于完全失重狀態，所以在這種環境中已無法用天平稱量物體的質量．為了在這種環境測量物體的質量，某科學小組設計了如圖所示的裝置（圖中O為光滑的小孔）：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動．設衛星上具有基本的測量工具．

（1）實驗時物體與桌面間的摩擦力不計，原因是                         ；
（2）實驗時需要測量的物理量有              ，               ，               ；
（3）待測質量的表達式為                   ．（用上小題中的物理量表示）

Answer 1

（1）物體處于完全失重狀態，對支持面沒有壓力
（2）彈簧秤的示數F、圓周運動的半徑R、圓周運動的周期T（或n周的時間t）。
（3）（或）

試題分析：（1）物體處于完全失重狀態，對支持面沒有壓力 ，所以沒有摩擦力，因而可以忽略不計。
（2）通過示意圖，物體做勻速圓周運動的向心力大小通過彈簧可以測出，即，且，測量物體做圓周運動的圈數n和總時間t，即可測得周期。因此帶入可得：
，化簡則
即需要測量彈簧秤的示數F、圓周運動的半徑R、圓周運動的周期T（或n周的時間t）。
（3）（或）。
點評：本題考察了向心力的受力分析，通過向心力的相關知識建立等式求解。總體來源知識點單一，屬于比較容易解決的問題。