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(06天津卷)11(22分)神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體,探尋黑洞的方案之一是觀測(cè)雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。天文學(xué)家觀測(cè)河外星系大麥哲倫云時(shí),發(fā)現(xiàn)了LMCX-3雙星系統(tǒng),它由可見(jiàn)星A和不可見(jiàn)的暗星B構(gòu)成。兩星視為質(zhì)點(diǎn),不考慮其它天體的影響,A、B圍繞兩者連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),它們之間的距離保持不變,如圖所示。引力常量為G,由觀測(cè)能夠得到可見(jiàn)星A的速率和運(yùn)行周期T。
(1)可見(jiàn)星A所受暗星B的引力可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為
的星體(視為質(zhì)點(diǎn))對(duì)它的引力,設(shè)A和B的質(zhì)量分別為
、
,試求
(用
、
表示);
(2)求暗星B的質(zhì)量與可見(jiàn)星A的速率
、運(yùn)行周期T和質(zhì)量
之間的關(guān)系式;
(3)恒星演化到末期,如果其質(zhì)量大于太陽(yáng)質(zhì)量的2倍,它將有可能成為黑洞。若可見(jiàn)星A的速率
,運(yùn)行周期
,質(zhì)量
,試通過(guò)估算來(lái)判斷暗星B有可能是黑洞嗎?
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