Question

17．2013年，宇航員王亞平在太空授課活動中演示了測質量的實驗，助教聶海勝將自己固定在支架一端，王亞平將連接運動機構的彈簧拉到指定位置，如圖所示．松手后，彈簧凸輪機構產生恒定的作用力，使彈簧回到初始位置，同時用光柵測速裝置測量出支架復位時的速度和所用時間，就能測出聶海勝的質量．則（　�。�

• A． 測量時儀器必須水平放置
• B． 測量時儀器必須豎直放置
• C． 其測量原理根據萬有引力定律
• D． 其測量原理根據牛頓第二定律

Answer 1

分析 根據速度和時間，結合速度時間公式求出航天員的加速度，根據牛頓第二定律求出物體的質量．

解答 解：A、因為航天員處于完全失重狀態(tài)，測量儀器不論在什么方向上，彈簧凸輪機構產生恒定的作用力都是人所受的合力．適用測量時一起的位置不一定需水平、也不一定需豎直．故A、B錯誤．
C、天宮中的質量測量儀，應用的物理學原理是牛頓第二運動定律：F（力）=m（質量）×a（加速度）．質量測量儀上的彈簧能夠產生一個恒定的力F，同時用光柵測速裝置測量出支架復位的速度v和時間t，計算出加速度a=$\frac{△v}{△t}$，再根據牛頓第二定律就能夠計算出物體的質量．故C錯誤，D正確．
故選：D．

點評 本題主要考查了天宮中的質量測量儀的原理，知道牛頓第二運動定律：F（力）=m（質量）×a（加速度），難度不大，屬于基礎題．