天文學(xué)家根據(jù)天文觀測(cè)宣布了下列研究成果：銀河系中可能存在一個(gè)大“黑洞”，接近“黑洞”的所有物質(zhì)，即使速度等于光速也被“黑洞”吸入，任何物體都無(wú)法離開“黑洞”．距離“黑洞”r=6.0×1012 m的星體以v=2×106 m/s的速度繞其旋轉(zhuǎn)，則黑洞的質(zhì)量為多少？引力常量G=6.67×10-11 N?m2/kg2．．
分析：由萬(wàn)有引力提供向心力的速度表達(dá)式，可以得到黑洞的質(zhì)量．
解答：解：設(shè)黑洞的質(zhì)量為M，星體質(zhì)量為m
對(duì)星體由萬(wàn)有引力提供向心力：
G
Mm
r2
=m
v2
r

解得：
M=
rv2
G

帶入數(shù)據(jù)解得：
M=3.6×1035kg
答：黑洞質(zhì)量為3.6×1035 kg
點(diǎn)評(píng)：本題是最基本的萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用，屬于大數(shù)量級(jí)的計(jì)算，因此在計(jì)算的時(shí)候應(yīng)注意數(shù)量級(jí)不要出錯(cuò)．
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

天文學(xué)家根據(jù)天文觀測(cè)宣布了下列研究成果：銀河系中可能存在一個(gè)大“黑洞”，接近“黑洞”的所有物質(zhì)，即使速度等于光速也被“黑洞”吸入，任何物體都無(wú)法離開“黑洞”．距離“黑洞”r=6.0×1012 m的星體以v=2×106 m/s的速度繞其旋轉(zhuǎn)，則黑洞的質(zhì)量為
3.6×1035kg
3.6×1035kg
．引力常量G=6.67×10-11 N?m2/kg2．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

已知物體在質(zhì)量為M、半徑為R的星球表面脫離的速度為υ=
2GM
R
，其中G=6.67×10-11N?m2/kg2．黑洞是一種質(zhì)量十分巨大的特殊天體，因此任何物體（包括光子）都不能脫離它的束縛．
（1）天文學(xué)家根據(jù)天文觀測(cè)認(rèn)為：在銀河系中心可能存在一個(gè)大黑洞，它的引力使距該黑洞60億千米的星體以2000km/s速度繞其旋轉(zhuǎn)，若視星體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，試求該黑洞的質(zhì)量．?
（2）若黑洞的質(zhì)量等于太陽(yáng)的質(zhì)量M=2×1030kg，求它的可能最大半徑．
（3）在目前的天文觀測(cè)范圍內(nèi)，宇宙的平均密度為10-27kg/m3，若視宇宙是一個(gè)均勻的大球體，光子也不能逃離宇宙，則宇宙的半徑至少應(yīng)為多少？

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天文學(xué)家根據(jù)天文觀測(cè)宣布了下列研究成果：銀河系中可能存在一個(gè)大“黑洞”，接近“黑洞”的所有物質(zhì)，即使速度等于光速也被“黑洞”吸入，任何物體都無(wú)法離開“黑洞”。距離“黑洞”r=6.0×1012 m的星體以v=2×106 m/s的速度繞其旋轉(zhuǎn)，則“黑洞”的質(zhì)量為_______。引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2.

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科目：高中物理 來(lái)源：2015屆吉林省高一4月月考物理試卷（解析版） 題型：填空題

天文學(xué)家根據(jù)天文觀測(cè)宣布了下列研究成果：銀河系中可能存在一個(gè)大“黑洞”，接近“黑洞”的所有物質(zhì)，即使速度等于光速也被“黑洞”吸入，任何物體都無(wú)法離開“黑洞”。距離“黑洞”r=6.0×1012 m的星體以v=2×106 m/s的速度繞其旋轉(zhuǎn)，則“黑洞”的質(zhì)量為_______。引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2.

 

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