“黑洞”是近代引力理论所预言的宇宙中的一种特殊天体，研究认为，黑洞可能是由于超中子星发生塌缩而形成的．欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞并将它 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

“黑洞”是近代引力理论所预言的宇宙中的一种特殊天体，研究认为，黑洞可能是由于超中子星发生塌缩而形成的．欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞并将它命名为：MCG6-30-15r，假设银河系中心仅此一个黑洞．已知太阳系绕银河系中心做匀速圆周运动，则根据下列哪一组数据可以估算出该黑洞的质量（　　）

A．太阳的质量和运行速度

B．太阳绕黑洞公转的周期和太阳到“MCG6-30-15r”的距离

C．太阳质量和太阳到“MCG6-30-15r”的距离

D．太阳绕黑洞公转的运行速度和太阳到“MCG6-30-15r”的距离

答案

太阳绕银河系中心“黑洞”做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设太阳的质量为m、轨道半径为r、“黑洞”质量为M，有
F=F_向F=G

F_向=m

=mω²r=m（

2π

）²r
因而
G

=mω²r=m（

2π

）²r=ma
从上式可以看出，要计算、“黑洞”质量，要知道周期T与轨道半径r，或者线速度v与轨道半径r，或者轨道半径r与角速度ω，或者角速度ω与线速度v；
由于太阳质量m在等式左右可以约去，故太阳质量对求银河系中心“黑洞”的质量无用处；
故选BD．

核心考点

试题【“黑洞”是近代引力理论所预言的宇宙中的一种特殊天体，研究认为，黑洞可能是由于超中子星发生塌缩而形成的．欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞并将它】；主要考察你对近地卫星和同步卫星等知识点的理解。[详细]

举一反三

黑洞是一种密度极大的天体，从黑洞发出的光子都无法挣脱引力而射出．若在某黑洞表面可以不断的发射出一种频率为γ的光子，光子贴着黑洞表面射出后恰可以沿着黑洞表面做匀速圆周运动，运行周期为T，则此黑洞的平均密度为______．

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我国探月工程实施“绕”“落”“回”的发展战略．“绕”即环绕月球进行月表探测；“落”是着月探测；“回”是在月球表面着陆，并采样返回．第一步“绕”已于2007年11月17日成功实现，“嫦娥一号”成功实施第三次近月制动，进入周期为T圆形越极轨道．经过调整后的该圆形越极轨道将是嫦娥一号的最终工作轨道，这条轨道距离月球表面为h₀，经过月球的南北极上空．已知月球半径为R，万有引力恒量G，
（1）求月球的质量M
（2）第二步“落”计划于2012年实现，当飞船在月球表面着陆后，如果宇航员将一小球举高到距月球表面高h处自由释放，求落地时间t．

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人造地球卫星在距地球表面高度等于地球半径3倍处做匀速圆周运动．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，求：
（I）卫星的线速度；
（2）卫星围绕地球做匀速圆周运动的周期．

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行星A和B都是均匀球体，其质量之比是1：3，半径之比是1：3，它们分别有卫星a和b，轨道接近各自行星表面，则两颗卫星a和b的周期之比为（　　）

A．1：27

B．1：9

C．1：3

D．3：1

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人类发射的空间探测器进入某行星的引力范围后，绕该行星做匀速圆周运动．已知该行星的半径为R，探测器运行轨道在其表面上空高h处，运行周期为T．求该行星的质量M=______，它的平均密度ρ=______．

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