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小球做匀变速直线运动在第一秒内通过1 m,在第二秒内通过2 m,在第三秒内通过3 m,在第四秒内通过4 m,下面有关小球运动的描述,正确的是:
A.小球在这4秒内的平均速度的大小是2 m/s
B.小球在第2个两秒内的平均速度是3.5 m/s
C.小球在第5秒内通过5 m
D.小球做的是匀加速直线运动
B.小球在第3 s和第4 s这两秒内的平均速度是3.5 m/s
C.小球在第3 s末的瞬时速度是3 m/s
D.小球在这4 s内可能做初速度为零的匀加速直线运动
(1)求小球第一次经过最低点B时的速率.
(2)求小球第一次经过最低点B时绳子对球的拉力.
(3)通过计算说明小球能否在竖直平面内做完整的圆周运动.
(20分)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
之比应小于多少(结果按四舍五入保留整数)。
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
之比应小于多少(结果按四舍五入保留整数)。