1、选择题 “黑洞”是近代引力理论所预言的宇宙中的一种特殊天体,研究认为,黑洞可能是由于超中子星发生塌缩而形成的.欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞并将它命名为:MCG6-30-15r,假设银河系中心仅此一个黑洞.已知太阳系绕银河系中心做匀速圆周运动,则根据下列哪一组数据可以估算出该黑洞的质量?( )
A.太阳的质量和运行速度
B.太阳绕黑洞公转的周期和太阳到“MCG6-30-15r”的距离
C.太阳质量和太阳到“MCG6-30-15r”的距离
D.太阳绕黑洞公转的运行速度和太阳到“MCG6-30-15r”的距离
参考答案:太阳绕银河系中心“黑洞”做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,设太阳的质量为m、轨道半径为r、“黑洞”质量为M,有
F=F向
F=GMmr2
F向=mv2r=mω2r=m(2πT)2r
因而
GMmr2=mv2r=mω2r=m(2πT)2r=ma
从上式可以看出,要计算、“黑洞”质量,要知道周期T与轨道半径r,或者线速度v与轨道半径r,或者轨道半径r与角速度ω,或者角速度ω与线速度v;
由于太阳质量m在等式左右可以约去,故太阳质量对求银河系中心“黑洞”的质量无用处;
故选BD.
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 2008年9月25日我国“神舟七号”飞船成功发射,9月27日下午16时45分17秒,宇航员翟志刚迈出飞船,经过二十分钟的太空漫步后,成功返回轨道舱,这标志着中国历史上第一次太空行走成功完成.神舟七号飞船共计飞行2天20小时27分钟,绕地球飞行45圈后,于9月28日安全着陆.已知万有引力常量G,地球表面的重力加速度g,地球的半径R.神舟七号飞船太空飞行近似为圆周运动.则下列论述正确的是( )
A.可以计算神舟七号飞船绕地球的太空飞行离地球表面的高度h
B.可以计算神舟七号飞船在绕地球的太空飞行的加速度
C.翟志刚在太空漫步中时由于受到飞船的万有引力而绕飞船运动
D.若有两个这样的飞船在同一轨道上,相隔一段距离一前一后沿同一方向绕行,只要后一飞船向后喷出气体,则两飞船一定能实现对接
参考答案:A、根据GMmr2=mr4π2T2以及GM=gR2可求出飞船的轨道半径,则可以求出飞船距离地面的高度.故A正确.
B、因为轨道半径可以求出,结合GMmr2=ma和GM=gR2可以求出飞船的加速度.故B正确.
C、翟志刚在太空漫步中时由于受到地球的万有引力绕地球做圆周运动,与飞船保持相对静止.故C错误.
D、若有两个这样的飞船在同一轨道上,相隔一段距离一前一后沿同一方向绕行,只要后一飞船向后喷出气体,速度变大,万有引力不够提供向心力,做离心运动,离开原轨道,两飞船不会实现对接.故D错误.
故选AB.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,在同一轨道平面上有三颗人造地球卫星A、B、C(轨道均是圆),某一时刻它们恰好在同一直线上,则下列说法正确的是( )
A.根据v=
可知vA<vB<vC
B.根据万有引力定律,可知FA>FB>FC
C.向心加速度aA>aB>aC
D.运动一周后,A先回到原地点