题目内容

【题目】2019年4月10日晚,人类首张黑洞照片面世,黑洞是宇宙空间内存在的一种密度极大而体积极小的天体,黑洞的引力很大，连光都无法逃逸．在两个黑洞合并过程中,由于彼此间的强大引力作用,会形成短时间的双星系统．如图所示,黑洞A、B可视为质点,两者围绕连线上O点做匀速圆周运动,O点离黑洞A更近,不考虑其他天体的影响．假定黑洞A质量为m1,黑洞B质量为m2,AB间距离为L．下列说法正确的是（ ）

A.黑洞A与B绕行的向心加速度大小相等

B.黑洞A的质量m1小于黑洞B的质量m2

C.若两黑洞质量保持不变,但两黑洞间距离L逐渐减小,则两黑洞的绕行周期均逐渐减小

D.若两黑洞质量保持不变,但两黑洞间距离L逐渐增大,则两黑洞的向心加速度大小均逐渐增大

【答案】C

【解析】

由题中“会形成短时间的双星系统”可知，本题考查双星运动，根据万有引力定律可分析本题。

A、黑洞A与B绕行的半径不同， 根据公式

可知，其加速度不相等，故A错误；

B、在匀速转动时的向心力大小关系为

因为O点离黑洞A更近，所以A的质量大，故B错误；

C、双星靠相互间万有引力提供向心力，所以

因为

所以

解得

因此两黑洞间距离L逐渐减小,则两黑洞的绕行周期均逐渐减小，故C正确；

D、根据公式

可知，两黑洞距离变大，向心加速度变小，故D错误。

练习册系列答案
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（1）两小球的质量、应满足__（填写“”“=”或“”

（2）小球与发生碰撞后，的落点是图中__点，的落点是图中__点

（3）用题目中给出的符号来表示，只要满足关系式__，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的

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