题目内容
人造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．针对这种环境，某兴趣小组通过查资料获知，：弹簧振子做简谐运动的周期为
（其中m时振子的质量，k时弹簧的劲度系数）．他们设计了一种装置来间接测量物体的质量，如图1所示，A时带夹子的金属块，金属块和夹子的总质量为m，B时待测质量的物体（可以被A上的夹子固定），弹簧的劲度系数k未知，当他们有一块秒表．（1）请你简要地写出测量待测物体质量的方法，测量的物理量用字母表示
① ；
② ．
（2）用所测物理量和已知物理量求待测物体质量的计算式为m=
（3）由于在太空中受到条件闲置，只能把该装置放在如图2所示的粗糙的水平桌上进行操作，则该操作对该实验结果 （填“有”或“无”）影响，因为 ．
【答案】分析：（1）分别测出不放B时和将B固定在A上时弹簧振子完成30次全振动的时间．
（2）根据T=
求出弹簧振子的周期，根据弹簧振子做简谐运动的周期公式
，求出待测物体质量．
（3）在太空中把该装置放在如图2所示的粗糙的水平桌上进行操作时，由于装置处于完全失重状态，对支持面没有压力，该装置不受摩擦力，弹簧振子的周期不变．
解答：解：（1）①运用累积法测量周期：不放B时用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t1，弹簧振子的周期T1=
，
②将B固定在A上，用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t2，弹簧振子的周期T2=
．
（2）根据T=
分别得出两种情况下弹簧振子的周期T1=
，T2=
，代入弹簧振子做简谐运动的周期公式
得：
，
，
联立以上几式得
m=
（3）在太空中把该装置放在如图2所示的粗糙的水平桌上进行操作时，由于装置处于完全失重状态，对支持面没有压力，该装置不受摩擦力，弹簧振子的周期不变，即该操作对该实验结果没有影响．
故答案为：
（1））①不放B时用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t1．
②将B固定在A上，用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t2．
（2）
（3）无，物体与支持面之间没有摩擦力，弹簧振子的周期不变．
点评：本题测量振子的周期时不能只测一次全振动时间作为振子的周期，误差较大．此题考查运用物理知识处理实际问题的能力．
（2）根据T=
求出弹簧振子的周期，根据弹簧振子做简谐运动的周期公式，求出待测物体质量．（3）在太空中把该装置放在如图2所示的粗糙的水平桌上进行操作时，由于装置处于完全失重状态，对支持面没有压力，该装置不受摩擦力，弹簧振子的周期不变．
解答：解：（1）①运用累积法测量周期：不放B时用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t1，弹簧振子的周期T1=
，②将B固定在A上，用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t2，弹簧振子的周期T2=
．（2）根据T=
分别得出两种情况下弹簧振子的周期T1=，T2=，代入弹簧振子做简谐运动的周期公式得：，，联立以上几式得
m=
（3）在太空中把该装置放在如图2所示的粗糙的水平桌上进行操作时，由于装置处于完全失重状态，对支持面没有压力，该装置不受摩擦力，弹簧振子的周期不变，即该操作对该实验结果没有影响．
故答案为：
（1））①不放B时用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t1．
②将B固定在A上，用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t2．
（2）
（3）无，物体与支持面之间没有摩擦力，弹簧振子的周期不变．
点评：本题测量振子的周期时不能只测一次全振动时间作为振子的周期，误差较大．此题考查运用物理知识处理实际问题的能力．
练习册系列答案
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人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量．为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，稳定后它在桌面上做圆周运动．设卫星中具有基本测量工具．