在火车站离站台边缘1米左右的地方有一条安全线,人们必须站在安全线以外的位置候车。其原因是当火车驶过车站时,安全线以内的地方空气流速增大压强_________(填“增大”、“减小
◎ 题目
2008年12月,天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座A*”的质量与太阳质量的倍数关系。研究发现,有一星体S2绕人马座A*做椭圆运动,其轨道半长轴为9.50×102天文单位(地球公转轨道的半径为一个天文单位),人马座A*就处在该椭圆的一个焦点上。观测得到S2星的运行周期为15.2年。 (1)若将S2星的运行轨道视为半径r=9.50×102天文单位的圆轨道,试估算人马座A*的质量MA是太阳质量Ms的多少倍(结果保留一位有效数字); (2)黑洞的第二宇宙速度极大,处于黑洞表面的粒子即使以光速运动,其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚。由于引力的作用,黑洞表面处质量为m的粒子具有势能为Ep=-G(设粒子在离黑洞无限远处的势能为零),式中M、R分别表示黑洞的质量和半径。已知引力常量G=6.7×10-11N·m2/kg2,光速c=3.0×108m/s,太阳质量Ms=2.0×1030kg,太阳半径Rs=7.0×108m,不考虑相对论效应,利用上问结果,在经典力学范围内求人马座A*的半径RA与太阳半径Rg之比应小于多少(结果按四舍五入保留整数)。 |
◎ 答案
解:(1)S2星绕人马座A*做圆周运动的向心力由人马座A*对S2星的万有引力提供,设S2星的质量为mS2,角速度为ω,周期为T,则 ① ② 设地球质量为mE,公转轨道半径为rE,周期为TE,则 ③ 综合上述三式得 式中TE=1年 ④,rE=1天文单位 ⑤ 代入数据可得 ⑥ (2)引力对粒子作用不到的地方即为无限远,此时料子的势能为零。“处于黑洞表面的粒子即使以光速运动,其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚”,说明了黑洞表面处以光速运动的粒子在远离黑洞的过程中克服引力做功,粒子在到达无限远之前,其动能便减小为零,此时势能仍为负值,则其能量总和小于零,则有 ⑦ 依题意可知, 可得 ⑧ 代入数据得 ⑨ ⑩ |
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“在火车站离站台边缘1米左右的地方有一条安全线,人们必须站在安全线以外的位置候车。其原因是当火车驶过车站时,安全线以内的地方空气流速增大压强_________(填“增大”、“减小…”主要考查了你对 【发现未知天体】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
- 最新内容
- 相关内容
- 网友推荐
- 图文推荐
上一篇:小明在体育考试时见到了下列的一些现象,其中不能用惯性知识解释的是[]A.小华不小心在跑道上摔了一跤B.在起跑时,都用脚向后用力蹬地C.在投掷实心球时,球离开手后会继续向前
下一篇:2009年5月7日晚上,在杭州发生一起恶性交通事故,引起社会的反响。三位青年在杭州文二西路上飙车,撞死过斑马线的行人,经公安交警部门认定,是一起由于汽车严重超速行驶造成
零零教育社区:论坛热帖子
[高考] 2022 西安电子科技大学《软件工程》大作业答案 (2022-04-25) |
[家长教育] 孩子为什么会和父母感情疏离? (2019-07-14) |
[教师分享] 给远方姐姐的一封信 (2018-11-07) |
[教师分享] 伸缩门 (2018-11-07) |
[教师分享] 回家乡 (2018-11-07) |
[教师分享] 是风味也是人间 (2018-11-07) |
[教师分享] 一句格言的启示 (2018-11-07) |
[教师分享] 无规矩不成方圆 (2018-11-07) |
[教师分享] 第十届全国教育名家论坛有感(二) (2018-11-07) |
[教师分享] 贪玩的小狗 (2018-11-07) |