Question

4．2013年6月我國宇航員在天宮一號空間站中進(jìn)行了我國首次太空授課活動，其中演示了太空“質(zhì)量測量儀”測質(zhì)量的實驗，助教聶海勝將自己固定在支架一端，王亞平將連接運動機(jī)構(gòu)的彈簧拉到指定位置，如圖所示；松手后，彈簧凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生恒定的作用力，使彈簧回到初始位置，同時用光柵測速裝置測量出支架復(fù)位時的速度和所用時間．這樣，就測出了聶海勝的質(zhì)量一一74kg．下列關(guān)于“質(zhì)量測量儀”測質(zhì)量的說法正確的是（　�。�

• A． 需要測量支架質(zhì)量
• B． 需要知道g的大小
• C． 其測量原理根據(jù)慣性定律
• D． 其測量原理根據(jù)牛頓第二定律

Answer 1

分析 根據(jù)速度和時間，結(jié)合速度時間公式求出航天員的加速度，根據(jù)牛頓第二定律求出物體質(zhì)量的表達(dá)式，再分析所需要測量的物理量．

解答 解：因為航天員處于完全失重狀態(tài)，彈簧凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生恒定的作用力就是人所受的合力．應(yīng)用的物理學(xué)原理是牛頓第二運動定律：F=ma．
質(zhì)量測量儀上的彈簧能夠產(chǎn)生一個恒定的力F，同時用光柵測速裝置測量出支架復(fù)位的速度v和時間t，計算出加速度a=$\frac{△v}{△t}$，再根據(jù)牛頓第二定律就能夠計算出物體的質(zhì)量．可知，不需要測量支架質(zhì)量，也不需要知道g的大小，其測量原理根據(jù)牛頓第二定律，故ABC錯誤，D正確．
故選：D

點評 本題的關(guān)鍵要明確航天員處于完全失重狀態(tài)，其所受的合力就是彈簧凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生恒定的作用力，懂得其測量原理：牛頓第二運動定律：F（力）=m（質(zhì)量）×a（加速度）．