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，其中一個內容是太空質量的測量．實驗過程是聶海勝把自己固定在“質量測量儀”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原位．LED屏顯示出聶海勝的質量．
其原理是：如圖所示，將物體固定在支架上，利用質量測量儀產生一個恒定的力，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量．
（1）若支架拉開距離為S，質量測量儀產生恒力為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果：位移、時間讀數不準確，或者支架的質量影響．（至少寫出兩條）

Answer 1

分析 根據勻變速直線運動規(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量；
根據m的推導式可判讀誤差原因．

解答 解：（1）根據勻變速直線運動規(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
故人的質量：m=$\frac{F}{a}$=$\frac{F{t}^{2}}{2s}$，故還需要測量運動的時間
（2）根據前面推導可得：所測人質量m═$\frac{F{t}^{2}}{2s}$-m_支架，產生誤差的原因，位移、時間讀數不準確，或者支架的質量影響．
故答案為：（1）時間t，m=$\frac{F{t}^{2}}{2s}$；
（2）位移、時間讀數不準確，或者支架的質量影響．

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