Question

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。于是某同学在这种环境设计了如图所示的装置（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（弹簧秤、秒表、刻度尺）。

（1）物体与桌面间没有摩擦力，原因是             ；
（2）实验时需要测量的物理量是              ；
（3）待测质量的表达式为m=                 。

Answer 1

(1) 物体对桌面无压力  (2)  弹力大小：作圆周的周期和半径    (3) m=FT²/4π²R

解析试题分析：（1）物体处于完全失重状态，对支持面没有压力 ，所以没有摩擦力，因而可以忽略不计。
（2）通过示意图，物体做匀速圆周运动的向心力大小通过弹簧可以测出，即，且，测量物体做圆周运动的圈数n和总时间t，即可测得周期。因此带入可得：
，化简则
即需要测量弹簧秤的示数F、圆周运动的半径R、圆周运动的周期T（或n周的时间t）。
（3）（或）。
考点：向心力
点评：本题考察了向心力的受力分析，通过向心力的相关知识建立等式求解。总体来源知识点单一，属于比较容易解决的问题。