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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
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),如圖所示,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),不考慮其他天體的影響,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.引力常量為G,由觀測(cè)能夠得到可見(jiàn)星 A的速率 v和運(yùn)行周期 T.
(1)可見(jiàn)星A所受暗星 B的引力 FA 可等效為位于 O點(diǎn)處質(zhì)量為m′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 m1、m2,試求m′. (用m1、m2 表示)
(2)求暗星B的質(zhì)量m2 與可見(jiàn)星A的速率v、運(yùn)行周期T和質(zhì)量m1 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ms 的2倍,它將有可能成為黑洞.若可見(jiàn)星A的速率v=2.7×105 m/s,運(yùn)行周期T=4.7π×104 s,質(zhì)量m1=6ms,試通過(guò)估算來(lái)判斷暗星B有可能是黑洞嗎? (G=6.67×10-11 N·m2/kg2,ms=2.0×1030 kg)[2006年高考·天津理綜卷]
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