题目内容

【题目】阅读如下资料,并根据资料中有关信息回答问题

(1)以下是地球和太阳的有关数据

(2)己知物体绕地球表面做匀速圆周运动的速度为v=7.9km/s,万有引力常量G=6.67×l011m3kg1s2光速C=3×108ms1

(3)大约200年前法国数学家兼天文学家拉普拉斯曾预言一个密度如地球,直径为太阳250倍的发光星体由于其引力作用将不允许任何光线离开它,其逃逸速度大于真空中的光速(逃逸速度为第一宇宙速度的倍),这一奇怪的星体就叫作黑洞。

在下列问题中,把星体(包括黑洞)看作是一个质量分布均匀的球体。(①②的计算结果用科学计数法表达,且保留一位有效数字;③的推导结论用字母表达)

①试估算地球的质量;

②试估算太阳表面的重力加速度;

③己知某星体演变为黑洞时的质量为M,求该星体演变为黑洞时的临界半径R。

【答案】(1)6×1024kg(2)(3)

【解析】

(1)物体绕地球表面做匀速圆周运动

解得:=6×1024kg

(2)在地球表面

解得:

同理在太阳表面

(3)第一宇宙速度

第二宇宙速度

解得:

练习册系列答案
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【题目】用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。如图所示,先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。

实验步骤如下:

步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在埤面上。重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;

步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,

并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;

步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、NO点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。

(1)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有____

A.小球1和小球2的质量m1、m2

B.B点离地面的高度h2

C.A、B两点间的高度差h

D.小球1和小球2的半径r

(2)当所测物理量满足表达式___________用所测物理量的字母表示时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。

(3)完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图所示的圆弧为圆心在斜槽末端的1/4圆周。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤12的操作,得到两球落在圆弧上的平均落点为M'、P'、N'。测得斜槽末端与M'、P'、N'三点的连线与竖直方向的夹角分别为123,则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为___________(用所测物理量的字母表达)

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