题目内容
卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中具有基本测量工具．（1）物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是
（2）实验时需要测量的物理量是
（3）待测物体质量的表达式为
分析：物体做圆周运动时，由于物体处于完全失重状态，对支持面没有压力，则物体做圆周运动的向心力由拉力提供，结合牛顿第二定律列出表达式，从而得出待测物体质量的表达式以及所需测量的物理量．
解答：解：（1）因为卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计；
（2）物体做匀速圆周运动的向心力由拉力提供，根据牛顿第二定律有：F=m(
)2r=ma，可知要测出物体的质量，则需测量弹簧秤的示数F，圆周运动的半径r，以及物体做圆周运动的周期T．
（3）根据F=m(
)2r=ma，得m=
．
故答案为：（1）物体对支持面无压力．
（2）弹簧秤拉力F．圆周运动半经r．周期T．
（3）m=
．
（2）物体做匀速圆周运动的向心力由拉力提供，根据牛顿第二定律有：F=m(
| 2π |
| T |
（3）根据F=m(
| 2π |
| T |
| FT2 |
| 4π2r |
故答案为：（1）物体对支持面无压力．
（2）弹簧秤拉力F．圆周运动半经r．周期T．
（3）m=
| FT2 |
| 4π2r |
点评：解决本题的关键知道物体做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解．
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