當(dāng)前位置：新人教版必修2《第6章萬有引力與航天》2017年單元測試卷（河北省石家莊市長安區(qū)復(fù)興中學(xué)）> 試題詳情

物體從地球上逃逸所需的速度為v=
2
GM
R
，其中G=6.67×10^-11Nm²kg^-2．M為地球質(zhì)量，R為地球半徑。
（1）逃逸速度大于真空中的光速的天體叫做黑洞，設(shè)某黑洞的質(zhì)量m=1.98×10³⁰kg,求它的可能的最大半徑。
（2）在目前天文觀察范圍內(nèi)，宇宙中物質(zhì)的平均密度ρ=1.0×10^-27kg/m³．如果我們把宇宙看成一個大球體，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度。因此任何物體都不能脫離宇宙，則宇宙的半徑至少多大？（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

【考點】中子星與黑洞．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：27引用：2難度：0.7

相似題

1．宇宙中有兩顆相距400km的中子星，它們繞自身連線上的某點每秒轉(zhuǎn)動12圈。將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)和萬有引力常量，利用牛頓力學(xué)知識，可以估算出這一時刻兩顆中子星（　?。?/h2>
A．各自的質(zhì)量 B．質(zhì)量之和
C．各自的速度 D．各自的自轉(zhuǎn)角速度
發(fā)布：2024/8/28 1:0:8組卷：53引用：1難度：0.5
解析
2．2019年4月10日晚9時許，全球多地天文學(xué)家同步公布如圖所示的首張黑洞照片，黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無法掙脫引力而射出。若某“黑洞”的半徑約為135km,逃逸速度可近似認(rèn)為是真空中的光速。已知萬有引力常量G=6.67×10^-11N?m²/kg²，真空中光速c=3×10⁸m/s,地球的質(zhì)量大約為6.0×10²⁴kg,理論分析表明，天體的第二宇宙速度（逃逸速度）是其第一宇宙速度的
2
倍，這個關(guān)系對于天體普遍適用。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，估算此“黑洞”質(zhì)量約為地球質(zhì)量的多少倍（　　）
A．1.5×10⁴ B．1.5×10⁵ C．1.5×10⁶ D．1.5×10⁷
發(fā)布：2024/8/27 3:0:8組卷：64引用：3難度：0.6
解析
3．英國《自然?天文學(xué)》雜志發(fā)表的一篇論文稱，某科學(xué)家在銀河系中心附近的一團(tuán)分子氣體云中發(fā)現(xiàn)了一個黑洞。科學(xué)研究表明，當(dāng)天體的逃逸速度（逃逸速度為第一宇宙速度的
2
倍）超過光速時，該天體就是黑洞。已知某天體與地球的質(zhì)量之比為k,地球的半徑為R，地球衛(wèi)星的環(huán)繞速度（第一宇宙速度）為v₁，光速為c,則要使該天體成為黑洞，其半徑應(yīng)小于（　?。?/h2>
A．
2
v
2
1
R
k
c
2
B．
2
k
c
2
R
v
2
1
C．
k
v
2
1
R
2
c
2
D．
2
k
v
2
1
R
c
2
發(fā)布：2024/7/7 8:0:9組卷：35引用：1難度：0.6
解析

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A．各自的質(zhì)量	B．質(zhì)量之和
C．各自的速度	D．各自的自轉(zhuǎn)角速度