题目内容
【题目】“黑洞”是近代引力理论所预言的宇宙中的一种特殊天体,在“黑洞”引力范围内,任何物体都不能脱离它的束缚,甚至连光也不能射出。欧洲航天局由卫星观察发现银河系中心存在一个超大型黑洞。假设银河系中心仅存此一个黑洞,已知太阳系绕银河系中心做匀速圆周运动,则根据下列哪组数据可以估算出该黑洞的质量(引力常量为已知)( )
A. 太阳系的质量和太阳系绕该黑洞公转的周期
B. 太阳系的质量和太阳系到该黑洞的距离
C. 太阳系的运行速度和该黑洞的半径
D. 太阳系绕该黑洞公转的周期和公转的半径
【答案】D
【解析】
太阳系绕银河系中心“黑洞”做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,设太阳系的质量为m、轨道半径为r、“黑洞”质量为M,根据万有引力提供向心力得:
,
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,
由于太阳系质量m在等式左右可以约去,故太阳系质量对求银河系中心“黑洞”的质量无用处;
故ABC错误,D正确;
故选:D
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