题目内容
1.理论分析表明,任何天体的第二宇宙速度是其第一宇宙速度的$\sqrt{2}$倍,有些恒星,在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后,强大的引力把其中的物质紧紧地压在一起,导致它的质量非常大,半径又非常小,以致于任何物质或辐射进入其中都不能逃逸,这种天体被称为黑洞,已知光在真空中传播的速度为c,太阳的半径为R,太阳的第二宇宙速度 等于$\frac{c}{500}$,假设太阳在若干年后收缩成半径为r的黑洞,且认为太阳的质量不变,则$\frac{R}{r}$应大于( )| A. | 2.5×105 | B. | 2.5×108 | C. | 5×105 | D. | 5×108 |
分析 根据题设条件,当天体的逃逸速度大于光速c时时,天体就成为黑洞.而逃逸速度是环绕速度的$\sqrt{2}$倍,根据万有引力提供向心力求出环绕速度,即可求出逃逸速度,就能得到R满足的条件.
解答 解:第一宇宙速度为v1=$\sqrt{\frac{GM}{R}}$,
由题目所提供的信息可知,任何天体均存在其所对应的逃逸速度v2=$\sqrt{\frac{2GM}{R}}$,
太阳的半径为R,太阳的逃逸速度为$\frac{c}{500}$=$\sqrt{\frac{2GM}{R}}$,
假定太阳能够收缩成半径为r的黑洞,且认为质量不变,v2=$\sqrt{\frac{2GM}{r}}$>c,
解得:$\frac{R}{r}$>2.5×105,
故选:A
点评 本题考查了万有引力定律定律及圆周运动向心力公式的直接应用,要注意任何物体(包括光子)都不能脱离黑洞的束缚,那么黑洞表面脱离的速度应大于光速.
练习册系列答案
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15.关于电荷,下列说法正确的是( )
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| B. | 摩擦起电的过程就是创造电荷的过程 | |
| C. | 导体可以带电,绝缘体不能带电 | |
| D. | 起电的本质是电荷的转移 |
12.
在点电荷Q电场,一个带正电的粒子(不计重力)通过时的轨迹如图实线所示,a、b、c等势面上的三点,则下列判断正确的是( )
| A. | Q为正电荷 | |
| B. | 粒子在a、b两点处的电势能关系为?a>?b | |
| C. | 粒子在a、b两点处的动能关系为Ea>Eb | |
| D. | 粒子在a、c两点处的动能关系为Ea=Ec | |
| E. | 粒子在a、b两点处的加速度关系为aa>ab |
19.物体从某一高度自由下落,忽略空气阻力的影响,已知第1s内物体就通过了全程的一半,则物体下落的总时间是( )
| A. | 2s | B. | $\sqrt{2}$s | C. | 1.5s | D. | ($\sqrt{2}$-1)s |
6.下列说法中正确的是 ( )
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13.将一小球以10m/s的速度水平抛出,经过1s小球落地,不计空气阻力,g取10m/s2关于这段时间小球的运动,下列表述正确的是( )
| A. | 落地速度是10m/s | B. | 竖直方向的位移是10m | ||
| C. | 落地速度是20m/s | D. | 水平方向的位移是10m |
11.下列说法中正确的是( )
| A. | 重心是物体的受力中心,物体只在重心位置上才受到重力作用 | |
| B. | 物体的重心一定在物体的几何中心上 | |
| C. | 一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是受力物体又是施力物体 | |
| D. | 重力的方向总是垂直于地面 |