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(2009?上海模擬)“黑洞”是近代引力理論所預言的宇宙中一種特殊天體,在“黑洞”引力作用范圍內,任何物體都不能脫離它的束縛,甚至連光也不能射出.研究認為,在宇宙中存在的黑洞可能是由于超中子星發(fā)生塌縮而形成的,2001年10月22日,歐洲航天局由衛(wèi)星觀測發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個超大型黑洞,被命名為:MCG6-30-15r.假設銀河系中心僅此一個黑洞,已知太陽繞銀河系中心做勻速圓周運動,則根據下列哪一組數(shù)據可以估算出該黑洞的質量( 。
分析:太陽繞銀河系中心“黑洞”做勻速圓周運動,萬有引力提供向心力,根據萬有引力等于向心力,列出方程即可以求解“黑洞”的質量.
解答:解:太陽繞銀河系中心“黑洞”做勻速圓周運動,萬有引力提供向心力,設太陽的質量為m、軌道半徑為r、“黑洞”質量為M,有
F=F
F=G
Mm
r2

F=m
v2
r
=mω2r=m(
T
2r
因而
G
Mm
r2
=m
v2
r
=mω2r=m(
T
2r=ma
從上式可以看出,要計算、“黑洞”質量,要知道周期T與軌道半徑r,或者線速度v與軌道半徑r,或者軌道半徑r與角速度ω,或者角速度ω與線速度v;
由于太陽質量m在等式左右可以約去,故太陽質量對求銀河系中心“黑洞”的質量無用處;
故選B.
點評:本題關鍵抓住銀河系中心“黑洞”對太陽引力提供太陽做圓周運動的向心力列式分析,由于太陽質量m在等式左右可以約去,故太陽質量對求銀河系中心“黑洞”的質量無用處.
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v0
2
時,加速度又變?yōu)閍,直至速度變?yōu)?span id="j4i5lv8" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
v0
4
時,加速度再變?yōu)?a,直至速度變?yōu)?
v0
8
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0.018
0.018
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4
4
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2×10-4
2×10-4
s,每次點焊需要的光子數(shù)為
5×1015
5×1015
.(均用一位有效數(shù)字表示,普朗克常量h=6.63×10-34J?s)

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