Question

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

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，使它在桌面上做匀速圆周运动?设卫星中具有基本测量工具．（1）实验时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有______；（3）待测质量的表达式为m=FT24π2rFT24π2r?（用上小题中的物理量表示）

Answer 1

（1）因为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，所以物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计；
（2）物体做匀速圆周运动的向心力由拉力提供，根据牛顿第二定律有：
F=m（

2π

T

）²r=ma
可知要测出物体的质量，则需测量弹簧秤的示数F，圆周运动的半径r，以及物体做圆周运动的周期T．
（3）根据F=m（

2π

T

）²r=ma，得：
m=

FT2

4π2r

故答案为：
（1）物体处于完全失重状态，对桌面的压力为零；
（2）弹簧秤拉力F．圆周运动半经r．周期T；
（3）

FT2

4π2r

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