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下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
卫星处于完全失重状态，物体与桌面间不存在弹力
卫星处于完全失重状态，物体与桌面间不存在弹力
；（2）实验时需要测量的物理量有弹簧秤的示数F、待测物体做N次匀速圆周运动所用的时间t、运动的轨道半径为R．则待测物体质量的表达式为m=
| Ft2 |
| 4π2N2R |
| Ft2 |
| 4π2N2R |
分析：使用滑动摩擦力公式解决问题1，问题2中向心力由绳子拉力来提供，使用t、R可求周期，则考虑使用向心力与周期的关系来解．
解答：解：（1）由滑动摩擦力公式Ff=μFN知，当卫星处于完全失重状态，物体与桌面间不存在弹力，摩擦力可忽略不计；
（2）物体做匀速圆周运动的周期T=
，对物体受力分析知，绳子拉力提供向心力，即F=
，
代入T可解得m=
．
故答案为：（1）卫星处于完全失重状态，物体与桌面间不存在弹力 （2）
（2）物体做匀速圆周运动的周期T=
| t |
| n |
| m4π2R |
| T2 |
代入T可解得m=
| Ft2 |
| 4π2N2R |
故答案为：（1）卫星处于完全失重状态，物体与桌面间不存在弹力 （2）
| Ft2 |
| 4π2N2R |
点评：航天器作环绕运动时，处于完全失重状态，而完全失策状态下，物体与桌面的弹力为0；向心力公式的选择应参考题中已知的物理量灵活选择．
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