2013年6月我国宇航员在天宫一号空间站中进行了我国首次太空授课活动，其中演示了太空“质量测量仪”测质量的实验，助教聂海胜将自己固定在支架一端，王亚平将连接运动

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2013年6月我国宇航员在天宫一号空间站中进行了我国首次太空授课活动，其中演示了太空“质量测量仪”测质量的实验，助教聂海胜将自己固定在支架一端，王亚平将连接运动机构的弹簧拉到指定位置，如图所示．松手后，弹簧凸轮机构产生恒定的作用力，使弹簧回到初始位置，同时用光栅测速装置测量出支架复位时的速度和所用时间．这样，就测出了聂海胜的质量--74kg．下列关于“质量测量仪”测质量的说法正确的是（　　）

A．测量时仪器必须水平放置

B．测量时仪器必须竖直放置

C．其测量原理根据万有引力定律

D．其测量原理根据牛顿第二定律

答案

A、因为航天员处于完全失重状态，测量仪器不论在什么方向上，弹簧凸轮机构产生恒定的作用力都是人所受的合力．适用测量时一起的位置不一定需水平、也不一定需竖直．故A、B错误．
C、天宫中的质量测量仪，应用的物理学原理是牛顿第二运动定律：F（力）=m（质量）×a（加速度）．质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F，同时用光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t，计算出加速度a=

△v

△t

，再根据牛顿第二定律就能够计算出物体的质量．故C错误，D正确．
故选：D．

举一反三

森林发生火灾，我军某部接到命令，派直升机前去灭火．但火场离水源较远，直升机需沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ₁=45°．直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5m/s²时，悬索与竖直方向的夹角θ₂=14°，如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求：（g取10m/s²，sin14°≈0.242，cos14°≈0.970）
（1）空气阻力的大小；
（2）水箱中水的质量M．

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如图1所示，质量m=1.0kg的物块，在水平向右、大小F=5.0N的恒力作用下，沿足够长的粗糙水平面由静止开始运动．在运动过程中，空气对物块的阻力沿水平方向向左，其大小f_空=kv，k为比例系数，f_空随时间t变化的关系如图2所示．g取10m/s²．

（1）求物块与水平面间的动摩擦因数μ；
（2）估算物块运动的最大速度v_m；
（3）估算比例系数k．

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根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是（　　）

A．物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比

B．物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度

C．物体加速度的大小跟它的所受作用力中的任一个的大小成正比

D．当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比

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某消防队进行业务练兵，其中一项训练项目要求消防队员从距地面高h=34.5m处的一扇窗户外沿一条竖直悬挂的绳子滑下，在下滑过程中，他先匀加速下滑，此时手脚对悬绳的压力F_Nl=640N，紧接着再匀减速下滑，此时手脚对悬绳的压力F_N2=2080N，滑至地面时速度为安全速度v=3m/s．已知消防队员的质量为m=80kg，手脚和悬绳间的动摩擦因数为μ=0.5，g=10m/s²，求：
（1）分别求出他在加速下滑、减速下滑两过程中的加速度大小；（取g=10m/s²）
（2）他沿绳滑至地面所用的总时间t．

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如图：一质量为M的物块被两竖直板用力F夹住，物与板间的摩擦系数为μ，要使物块匀速向上运动而两竖直板不动，向上拉物块的力为______．要使物块匀速向下运动而两竖直板不动，向下拉物块的力为______．

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