Question

㈠为了定性研究阻力（摩擦阻力和空气阻力）与速度的关系，某同学设计了如图1所示的实验．接通打点计时器，将拴有金属小球的细线拉离竖直方向一个角度后由静止释放，小球撞击固定在小车右端的挡板，使小车和挡板在无动力条件下一起运动，打点计时器在纸带上打下了一系列的点，用刻度尺测出相邻两点间的距离，可得：
小车运动的加速度逐渐

减小

（填“增大、减小或不变”）
表明小车所受的阻力随速度的减小而

减小

（填“增大、减小或不变”）．
㈡． 卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平称量物体的质量．于是某同学为在这种环境下，设计了如图3所示的装置（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忽略，原因是

因物体A对桌面的正压力N=0，故物体A所受摩擦力f=0

（2）实验时需要测量的物理量是

要测轻绳对物体A的拉力F（弹簧秤示数），物体做圆周运动的半径R和周期T

（3）待测质量的表达式为m=

FT2

4π2R

．

Answer 1

分析：（一）根据运动学推论△x=at²，从纸带上数据得出相邻的△x在逐渐减小，所以小车运动的加速度逐渐减小．
根据牛顿第二定律得小车所受的阻力减小．
（二）（1）弹力是摩擦力产生的前提条件，物体A对桌面的正压力几乎为零，桌面给物体A的摩擦力可忽略不计．
（2）（3）摩擦力忽略不计时，由绳对物体A的拉力F提供物体的向心力，根据牛顿第二定律分析测量物体的质量需要测量的物理量和表达式．

解答：解：（一）根据运动学推论△x=at²，知道如果是匀变速直线运动，△x为定值．
从纸带上数据得出相邻的△x在逐渐减小，所以小车运动的加速度逐渐减小．
小车所受的阻力即为小车的合力．
根据牛顿第二定律得小车所受的阻力减小．
故答案为：减小；减小
（二）（1）：桌面给物体A的摩擦力能忽略不计，因为物体A对桌面的正压力几乎为零，所以摩擦力几乎为零．
（2）（3）物体在桌面上做匀速圆周运动，由绳对物体A的拉力F提供物体的向心力，根据牛顿第二定律得
  F=m

4π2R

T2

，得到物体质量的表达式为
 m=

FT2

4π2R

所以要测量轻绳对物体A的拉力F（弹簧秤示数），物体做圆周运动的半径R和周期T．
故答案为：
（1）能忽略．因物体A对桌面的正压力N=0，故物体A所受摩擦力f=0
（2）要测轻绳对物体A的拉力F（弹簧秤示数），物体做圆周运动的半径R和周期T
（3）

FT2

4π2R

点评：（一）本题考查考生处理实验数据的能力及推理能力．（二）本题要抓住弹力与摩擦力的关系，弹力是摩擦力产生的前提条件，没有弹力一定没有摩擦力．