问题
填空题
人造卫星绕地球做匀速圆周运动时其上一切物体处于完全失重状态,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,使它在桌面上做匀速圆周运动.设卫星上具有基本的测量工具.
(1)实验时物体与桌面间的摩擦力不计,原因是 ;
(2)实验时需要测量的物理量有 , , ;
(3)待测质量的表达式为 .(用上小题中的物理量表示)
答案
(1)物体处于完全失重状态,对支持面没有压力
(2)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)
题目分析:(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)。
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。