放置在水平平臺上的物體，其表觀重力在數(shù)值上等于物體對平臺的壓力，方向與壓力的方向相同。微重力環(huán)境是指系統(tǒng)內物體的表觀重力遠小于其實際重力（萬有引力）的環(huán)境。此環(huán)境下，物體的表觀重力與其質量之比稱為微重力加速度。
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（1）如圖1所示，中國科學院力學研究所微重力實驗室落塔是我國微重力實驗的主要設施之一，實驗中落艙可采用單艙和雙艙兩種模式進行。已知地球表面的重力加速度為g。
①單艙模式是指讓固定在單艙上的實驗平臺隨單艙在落塔中自由下落實現(xiàn)微重力環(huán)境。若艙體下落時，受到的阻力恒為艙體總重力的0.01倍，求單艙中的微重力加速度的大小g₁。
②如圖2所示，雙艙模式是采用內外雙艙結構，實驗平臺固定在內艙中，實驗時讓雙艙同時下落。落體下落時受到的空氣阻力可表示為f=kpv²，式中k為由落體形狀決定的常數(shù)，ρ為空氣密度，v為落體相對于周圍空氣的速率。若某次實驗中，內艙與艙內物體總質量為m₁，外艙與艙內物體總質量為m₂（不含內艙）。某時刻，外艙相對于地面的速度為v₁，內艙相對于地面的速度為v₂，它們所受空氣阻力的常數(shù)k相同，外艙中與外部環(huán)境的空氣密度相同，不考慮外艙內空氣對外艙自身運動的影響。求此時內艙與外艙中的微重力加速度之比g₂：g₃。
（2）環(huán)繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星內部也存在微重力環(huán)境。其產生原因簡單來說是由于衛(wèi)星實驗艙不能被看作質點造成的，只有在衛(wèi)星的質心（質點系的質量中心）位置，萬有引力才恰好等于向心力。已知某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其質心到地心的距離為r,假設衛(wèi)星實驗艙中各點繞圖3中地球運動的角速度均與質心一致，請指出衛(wèi)星質心正上方（遠離地心一側）距離質心Δr處的微重力加速度g₄的方向，并求g₄與該衛(wèi)星質心處的向心加速度a_n的比值。

【考點】萬有引力與重力的關系（黃金代換）；牛頓第二定律的簡單應用；牛頓第二定律與向心力結合解決問題；牛頓第三定律的理解與應用．

【答案】見試題解答內容