题目内容
13.暗物质(Dark Matter)是一种比电子和光子还要小的物质,不带电荷,不与电子发生干扰,能够穿越电磁波和引力场,是宇宙的重要组成部分.瑞士天文学家弗里兹•扎维奇观测螺旋星系旋转速度时,发现星系外侧的旋转速度较牛顿引力预期的快,故推测必有数量庞大的暗物质拉住星系外俄侧,以使其不致因过大的离心力而脱离星系.假设暗物质及其星体均匀分布在球形星系内,观察发现星系外侧的旋转速度较牛顿引力预期的快十倍以上.据此推测可知道暗物质的质量是其中恒星数量计算所得到的质量值的倍数为( )| A. | 1000倍之上 | B. | 100倍之上 | C. | 10倍之上 | D. | 2倍之上 |
分析 暗物质得密度很大,暗物质的质量很大,计算得到的暗物质的第一宇宙速度比光速大,所有物质都不能脱离它的吸引,正因为有暗物质的存在,实际和理论计算有很大差距,理论计算没有考虑暗物质的存在,根据万有引力提供向心力可计算暗物质的质量是其中恒星数量计算所得到的质量值的倍数
解答 解:根据万有引力提供向心力,有:
理论:$G\frac{Mm}{{R}_{\;}^{2}}=m{ω}_{\;}^{2}R$①
实际:$G\frac{M′m}{{R}_{\;}^{2}}=mω{′}_{\;}^{2}R$②
ω′=10ω③
解得:M′=100M
故选:B
点评 要清楚向心加速度大小的表达式.研究行星绕恒星做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式求出中心体的质量.
练习册系列答案
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18.为了探测X星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1,总质量为m1.随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m2.则( )
| A. | 登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为$\frac{v_1}{v_2}=\sqrt{\frac{{{m_1}{r_2}}}{{{m_2}{r_1}}}}$ | |
| B. | 登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为${T_2}={T_1}\sqrt{\frac{{{r_2}^3}}{{{r_1}^3}}}$ | |
| C. | X星球表面的重力加速度为${g_x}=\frac{{4{π^2}{r_1}}}{T_1^2}$ | |
| D. | X星球的质量为$M=\frac{{4{π^2}r_1^3}}{GT_1^2}$ |
6.
一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其V-T图象如图所示,下列判断正确的是( )
| A. | 过程ab中气体一定从外界吸收热量,其内能一定增加 | |
| B. | 过程bc中气体既不吸热也不放热,其压强一定增大 | |
| C. | a、b和c三个状态中,状态a分子平均动能最小 | |
| D. | a和b两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数相同 | |
| E. | 气体的体积指的是该气体的分子所能达到的空间的体积,而不是该气体所有分子体积之和 |
7.教练员分析运动员百米赛跑的全程录像带,测得运动员在第1s内的位移是8m,前7s跑了63m,跑到终点共用了10s,则( )
| A. | 运动员在第1s内的平均速度是8m/s | |
| B. | 运动员在第7s内的平均速度是9m/s | |
| C. | 运动员在第7s末的瞬时速度是9m/s | |
| D. | 运动员在百米终点冲刺速度为10m/s |