“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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

“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】

【解析】绕想求黑洞的质量，必须根据围绕黑洞做圆周运动的天体进行研究，可以判断出BD对；

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神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律.天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX－3双星系统，如图所示，它由可见星A和不可见的暗星B构成.两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变.引力常量为G，由观测能够得到可见星 A的速率 v和运行周期 T.

(1)可见星A所受暗星 B的引力 F_A 可等效为位于 O点处质量为m′的星体(视为质点)对它的引力，设A和B的质量分别为 m₁、m₂，试求m′. (用m₁、m₂ 表示)

(2)求暗星B的质量m₂ 与可见星A的速率v、运行周期T和质量m₁ 之间的关系式.

(3)恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量m_s 的2倍，它将有可能成为黑洞.若可见星A的速率v＝2.7×10⁵ m/s，运行周期T＝4.7π×10⁴ s，质量m₁＝6m_s，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？ (G＝6.67×10^－¹¹ N·m²/kg²，m_s＝2.0×10³⁰ kg)[2006年高考·天津理综卷]

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