Question

6．2013年6月20日，我國第一位“太空教師”王亞平舉行的太空授課，其中一個內(nèi)容是太空質(zhì)量的測量．實驗過程是聶海勝把自己固定在“質(zhì)量測量儀”支架一端，王亞平拉開支架，一放手，支架在彈簧的作用下回復(fù)原位．LED屏顯示出聶海勝的質(zhì)量．
其原理是：如圖所示，將物體固定在支架上，利用質(zhì)量測量儀產(chǎn)生一個恒定的力，將支架拉回到初始位置，從而測出物體的加速度，就能計算出物體的質(zhì)量．
（1）若支架拉開距離為S，質(zhì)量測量儀產(chǎn)生恒力為F．你認為還要測出物理量是時間t就可以簡便地算出物體的質(zhì)量，其表達式為m=$\frac{F{t}^{2}}{2s}$．
（2）你認為哪些因素會影響到測量結(jié)果：位移、時間讀數(shù)不準確，或者支架的質(zhì)量影響．（至少寫出兩條）

Answer 1

分析 根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律求出加速度大小，然后由牛頓第二定律列方程求解人的質(zhì)量；
根據(jù)m的推導(dǎo)式可判讀誤差原因．

解答 解：（1）根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律s=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$
知加速度：a=$\frac{2s}{{t}^{2}}$
由牛頓第二定律：F=ma
故人的質(zhì)量：m=$\frac{F}{a}$=$\frac{F{t}^{2}}{2s}$，故還需要測量運動的時間
（2）根據(jù)前面推導(dǎo)可得：所測人質(zhì)量m═$\frac{F{t}^{2}}{2s}$-m_支架，產(chǎn)生誤差的原因，位移、時間讀數(shù)不準確，或者支架的質(zhì)量影響．
故答案為：（1）時間t，m=$\frac{F{t}^{2}}{2s}$；
（2）位移、時間讀數(shù)不準確，或者支架的質(zhì)量影響．

點評 本題考查牛頓第二定律和運動學(xué)公式的基本應(yīng)用，另外需了解：在太空艙中，物體處于完全失重狀態(tài)，與重力有關(guān)的實驗無法完成