Question

【题目】天宫二号绕地球做匀速圆周运动，在这种环境中无法用天平测量物体的质量。宇航员利用以下实验测量物体的质量：图中O点装有一力传感器（大小不计），小物体通过细绳与传感器连接，将细绳拉直，给物体一个初速度，让它在桌面上绕O点转动；读得拉力传感器示数F、测得小球转动n圈的时间为t、细绳长为L。

(1)在天宫二号中不能直接用天平测量物体质量的原因是______________________；

(2)该小物体的质量m=__________________（用所测物理量符号表示）。

Answer 1

【答案】 （1）物体处于完全失重状态 （2）

【解析】（1）天宫二号绕地球做匀速圆周运动时，所有的物体均处于完全失重状态。天平依据物体对两托盘的压力平衡原理，测量质量。在完全失重时物体对托盘的压力为零，故不能用于测量物体的质量。

（2）小物体转动n圈的时间为t，则可知小物体圆周运动的周期为，圆周运动的半径r=L，据向心力公式可知，物体的质量为。