Question

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，所以在这种环境下已无法用天平

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，所以在这种环境下已无法用天平称量物体的质量：假设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）实验时若已知待测物体的周期是T，还需测量的物量是______．（3）待测物体质量的表达式为m=______．

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

4π2

T2

r，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

4π2

T2

r，
得：m=

FT2

4π2R

．
故答案为：（1）物体与接触面间几乎没有压力，摩擦力几乎为零：
（2）弹簧秤示数F、圆周运动的半径R；
（3）

FT2

4π2R