随着航天技术的发展.许多实验可以搬到太空中进行.飞船绕地球做匀速圆周运动时.无法用天平称量物体的质量.假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置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.设飞船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弹簧秤示数F. � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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随着航天技术的发展，许多实验可以搬到太空中进行。飞船绕地球做匀速圆周运动时，无法用天平称量物体的质量。假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置（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，设飞船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弹簧秤示数F、_______________和________________；（写出描述物理量的文字和符号）
(3)待测物体质量的表达式为________________。

(1) 物体与接触面间几乎没有压力，摩擦力恢复恢复几乎为零_；(2) 圆周运动的周期T和_轨道半径R（3）

试题分析：（1）弹力是产生摩擦力的前提条件，没有摩擦力一定没有弹力．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，摩擦力几乎为零．
（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：

得到：

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．
点评：本题是实际问题的近似，基本原理是合力提供向心力，根据关系式确定需要测量的物理量．

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表1

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振动频率f /Hz	150	176	214	273	375

从表1数据可判断在拉力不变时，琴弦振动的频率f与弦长L的关系为_________。
（2）保持琴弦长度为0.80m不变，改变拉力，测出不同拉力时琴弦振动的频率，记录结果如表2所示。
表2

拉力大小F /N	360	300	240	180	120
振动频率f /Hz	290	265	237	205	168

从表2数据可判断在琴弦长度不变时，琴弦振动的频率f与拉力F的关系为__________。
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(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。
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