【題目】美國在2016年2月11日宣布“探測到引力波的存在”.天文學(xué)家通過觀測雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗證引力波的存在,證實了GW150914是兩個黑洞并合的事件.該事件中甲、乙兩個黑洞的質(zhì)量分別為太陽質(zhì)量的36倍和29倍,假設(shè)這兩個黑洞,繞它們連線上的某點做圓周運動,且這兩個黑洞的間距緩慢減。粼摵诙聪到y(tǒng)在運動過程中各自質(zhì)量不變且不受其它星系的影響,則關(guān)于這兩個黑洞的運動,下列說法正確的是( )
A.甲、乙兩個黑洞運行的線速度大小之比為36:29
B.甲、乙兩個黑洞運行的角速度大小始終相等
C.隨著甲、乙兩個黑洞的間距緩慢減小,它們運行的周期也在減小
D.甲、乙兩個黑洞做圓周運動的向心加速度大小始終相等

【答案】B,C
【解析】解:A、B、雙星做勻速圓周運動具有相同的角速度,根據(jù) ,

得,M1r1=M2r2,因為質(zhì)量大的黑洞和質(zhì)量小的黑洞質(zhì)量之比為36:29,則軌道半徑之比為29:36;

根據(jù)v=rω知,因為質(zhì)量大的黑洞和質(zhì)量小的黑洞半徑之比為29:36,角速度相等,則線速度之比為29:36,故A錯誤,B正確;

C、根據(jù) 可得,

根據(jù) 可得,

所以

當(dāng)M1+M2不變時,L減小,則T減小,即雙星系統(tǒng)運行周期會隨間距減小而減小,故C正確;

D、根據(jù)a=rω2知,因為質(zhì)量大的黑洞和質(zhì)量小的黑洞半徑之比為29:36,角速度相等,則向心加速度之比為29:36,故D錯誤.

故選:BC


【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解萬有引力定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識,掌握應(yīng)用萬有引力定律分析天體的運動:把天體的運動看成是勻速圓周運動,其所需向心力由萬有引力提供.即 F=F向;應(yīng)用時可根據(jù)實際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M行分析或計算.②天體質(zhì)量M、密度ρ的估算.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中電阻R1 , R2和R3的阻值分別為3Ω,1Ω,4Ω,A為理想交流電流表,U為正弦交流電壓源,輸出電壓的有效值恒定.當(dāng)開關(guān)S斷開時,電流表的示數(shù)為I;當(dāng)S閉合時,電流表的示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為( )

A.2
B.3
C.4
D.5

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【題目】水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機場和火車站,用于對旅客的行李進行安全檢查.如圖為一水平傳送帶裝置示意圖,繃緊的傳送帶AB始終保持v=2m/s的恒定速率運行,一質(zhì)量為m=2kg的行李無初速地放在A處,設(shè)行李與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,AB間的距離l=4.0m,g10m/s2

1)求行李剛開始運動時的加速度大。

2)求行李從A傳送至B所用的時間.

3)如果提高傳送帶的運行速率,行李就能被較快地傳送到B處.求行李從A處傳送到B處的最短時間和傳送帶對應(yīng)的最小運行速率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中,

(1)下列儀器需要用到的是____________(多選);

(2)本實驗所采用的科學(xué)方法是____________      

A.理想實驗法 B.等效替代法

C.控制變量法 D.建立物理模型法

(3)下列說法正確的是____________(多選);

A.先釋放紙帶再接通電源

B.拉小車的細線盡可能與長木板平行

C.紙帶與小車相連端的點跡較疏

D.輕推小車,拖著紙帶的小車能夠勻速下滑說明摩擦力已被平衡

(4)如圖所示是實驗時打出的一條紙帶,A、B、CD…為每隔4個點取的計數(shù)點,據(jù)此紙帶可知小車在D點的速度大小為____________m/s,小車的加速度為____________ m/s2(小數(shù)點后保留兩位)。

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【題目】如圖所示,M是理想變壓器,電表均為理想電表。將a、b 接在電壓的正弦交流電源上。變壓器右側(cè)為一火警報警系統(tǒng)原理圖,其中RT為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器(其電阻隨溫度升高而減。,電流表A2為值班室的顯示器,顯示通過R1的電流,電壓表V2顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出),R2為定值電阻。當(dāng)傳感器RT所在處出現(xiàn)火警時,以下說法中正確的是( )

A.電流表A2的示數(shù)不變,電流表A1的示數(shù)不變
B.電流表A2的示數(shù)增大,電流表A1的示數(shù)增大
C.電壓表V1的示數(shù)不變,電壓表V2的示數(shù)減小
D.電壓表V2的示數(shù)增大,電壓表V1的示數(shù)增大

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【題目】如圖(a)、(b)所示的電路中,電阻R和自感線圈L的電阻值都很小,且小于燈A的電阻,接通S使電路達到穩(wěn)定,燈泡A發(fā)光,則( )

A.在電路(a)中,斷開S后,A將漸漸變暗
B.在電路(a)中,斷開S后,A將先變得更亮,然后逐漸變暗
C.在電路(b)中,斷開S后,A將漸漸變暗
D.在電路(b)中,斷開S后,A將先變得更亮,然后漸漸變暗

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B1 , P為磁場邊界上的一點.相同的帶正電荷粒子,以相同的速率從P點射入磁場區(qū)域,速度方向沿位于紙面內(nèi)的各個方向.這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上,這段圓弧的弧長是圓周長的 .若將磁感應(yīng)強度的大小變?yōu)锽2 , 結(jié)果相應(yīng)的弧長變?yōu)閳A周長的 ,不計粒子的重力和粒子間的相互影響,則 等于( )

A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了研究汽車的啟動和制動性能,現(xiàn)用甲、乙兩輛完全相同的汽車在平直公路上分別進行實驗。讓甲車以最大加速度a1加速到最大速度后勻速運動一段時間再以最大加速度a2制動,直到停止;乙車以最大加速度a1加速到最大速度后立即以加速度制動,直到停止。實驗測得甲、乙兩車的運動時間相等,且兩車運動的位移之比為54。則的值錯誤的是:

A. 2 ∶1

B. 1 ∶2

C. 4 ∶3

D. 4 ∶5

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【題目】“蹦極”是一項非常刺激的體育運動.某人身系彈性繩自高空P點自由下落,如圖中a點是彈性繩的原長位置,c是人所到達的最低點,b是人靜止懸吊著時的平衡位置,人在從P點落下到最低點c的過程中( )

A.人在Pa段做自由落體運動,處于完全失重狀態(tài)
B.在ab段繩的拉力小于人的重力,人處于失重狀態(tài)
C.由a到c加速度先減小后增加,速度先增加后減小
D.在c點,人的速度為零,其加速度為零

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