题目

题型：武汉模拟难度：来源：

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．
（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）待测质量的表达式为m=______．

答案

（1）弹力是产生摩擦力的前提条件，没有弹力一定没有摩擦力．由题，物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，其原因是物体与接触面间几乎没有压力．
（2）、（3）据题，物体在桌面上做匀速圆周运动，物体与桌面间的摩擦力忽略不计，由弹簧秤的拉力提供物体的向心力．根据牛顿第二定律得
      F=m

4π2R

T2

得到  m=

FT2

4π2R

所以实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的半径R和周期T．
故答案为：
（1）物体与接触面间几乎没有压力．
（2）弹簧秤示数F、圆周运动的半径R和圆周运动的周期T．
（3）m=

FT2

4π2R