2016年2月11日，美國(guó)“激光干涉引力波天文臺(tái)”（LIGO）團(tuán)隊(duì)向全世界宣布發(fā)現(xiàn)了引力波，這個(gè)引力波來(lái)自于距離地球13億光年之外一個(gè)雙黑洞系統(tǒng)的合并。已知光在真空中傳播的速度為c，太陽(yáng)的質(zhì)量為M0，萬(wàn)有引力常量為G。

（1）兩個(gè)黑洞的質(zhì)量分別為太陽(yáng)質(zhì)量的26倍和39倍，合并后為太陽(yáng)質(zhì)量的62倍。利用所學(xué)知識(shí)，求此次合并所釋放的能量。

（2）黑洞密度極大，質(zhì)量極大，半徑很小，以最快速度傳播的光都不能逃離它的引力，因此我們無(wú)法通過(guò)光學(xué)觀(guān)測(cè)直接確定黑洞的存在。假定黑洞為一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球形天體。

a．因?yàn)楹诙磳?duì)其他天體具有強(qiáng)大的引力影響，我們可以通過(guò)其他天體的運(yùn)動(dòng)來(lái)推測(cè)黑洞的存在。天文學(xué)家觀(guān)測(cè)到，有一質(zhì)量很小的恒星獨(dú)自在宇宙中做周期為T(mén)，半徑為r0的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由此推測(cè)，圓周軌道的中心可能有個(gè)黑洞。利用所學(xué)知識(shí)求此黑洞的質(zhì)量M；

b．嚴(yán)格解決黑洞問(wèn)題需要利用廣義相對(duì)論的知識(shí)，但早在相對(duì)論提出之前就有人利用牛頓力學(xué)體系預(yù)言過(guò)黑洞的存在。我們知道，在牛頓體系中，當(dāng)兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的質(zhì)點(diǎn)相距為r時(shí)也會(huì)具有勢(shì)能，稱(chēng)之為引力勢(shì)能，其大小為（規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處勢(shì)能為零）。請(qǐng)你利用所學(xué)知識(shí)，推測(cè)質(zhì)量為M′的黑洞，之所以能夠成為“黑”洞，其半徑R最大不能超過(guò)多少？

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：2015-2016貴州思南中學(xué)高二下第二次月考物理試卷（解析版） 題型：填空題

把壓強(qiáng)為，溫度為200K的理想氣體等容加熱到400K時(shí)壓強(qiáng)為 Pa．

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科目：高中物理 來(lái)源：205-2016學(xué)年吉林毓文中學(xué)高二下期中物理試卷（解析版） 題型：選擇題

關(guān)于物體的內(nèi)能，以下說(shuō)法正確的是（ ）

A．不同物體，若溫度相等，則內(nèi)能一定相等

B．不同物體，若溫度相等，則分子的平均動(dòng)能一定相等

C．物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加

D．一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，即使溫度不變，內(nèi)能也可能發(fā)生變化

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科目：高中物理 來(lái)源：2016屆寧夏銀川一中高三第三次模擬物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（1）某次研究彈簧所受彈力F與彈簧長(zhǎng)度L關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)得到如圖a所示的F-L圖象，由圖象可知：彈簧原長(zhǎng)L0= cm，求得彈簧的勁度系數(shù)k = N/m。

（2）如圖b的方式掛上鉤碼（已知每個(gè)鉤碼重G=1N），使（1）中研究的彈簧壓縮，穩(wěn)定后指針指示如圖b，則指針?biāo)缚潭瘸呤緮?shù)為 cm。由此可推測(cè)圖b中所掛鉤碼的個(gè)數(shù)為 個(gè)。

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科目：高中物理 來(lái)源：2016屆寧夏銀川一中高三第三次模擬物理試卷（解析版） 題型：選擇題

不計(jì)重力的兩個(gè)帶電粒子M和N沿同一方向經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中的徑跡如圖。分別用vM與vN， tM與tN，與表示它們的速率、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、荷質(zhì)比，則

A．如果=，則vM ＞ vN

B．如果=，則tM ＜ tN

C．如果vM = vN，則＞

D．如果tM = tN，則＞

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科目：高中物理 來(lái)源：2016屆湖北沙市高三高考前最后一卷物理試卷（解析版） 題型：選擇題

一運(yùn)動(dòng)員穿著飛翔裝備從飛機(jī)上跳出后的一段運(yùn)動(dòng)過(guò)程可近似認(rèn)為是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與水平方向成53°，運(yùn)動(dòng)員的加速度大小為3g/4。已知運(yùn)動(dòng)員（包含裝備）的質(zhì)量為m，則在運(yùn)動(dòng)員下落高度為h的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A．運(yùn)動(dòng)員勢(shì)能的減少量為3mgh/5

B．運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能的增加量為3mgh/4

C．運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能的增加量為15mgh/16

D．運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少了mgh/16

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科目：高中物理 來(lái)源：2016屆安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)高三最后一卷物理試卷（解析版） 題型：選擇題

已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1，n=2、3能級(jí)所對(duì)應(yīng)的能量分別為E2和E3，大量處于第3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷放出若干頻率的光子，依據(jù)波爾理論，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．能產(chǎn)生3種不同頻率的光子

B．產(chǎn)生的光子的最大頻率為

C．當(dāng)氫原子從能級(jí)n=2躍遷到n=1時(shí)，對(duì)應(yīng)的電子的軌道半徑變小，能量也變小

D．若氫原子從能級(jí)n=2躍遷到n=1時(shí)放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)氫原子從能級(jí)n=3躍遷到n=1時(shí)放出的光子照到該金屬表面時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能為

E、若要使處于能級(jí)n=3的氫原子電離，可以采用兩種方法：一是用能量為的電子撞擊氫原子，二是用能量為的光子照射氫原子

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科目：高中物理 來(lái)源：2015-2016學(xué)年浙江舟山中學(xué)高二下期中物理試卷（解析版） 題型：填空題

在探究單擺的振動(dòng)周期T和擺長(zhǎng)L的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在細(xì)線(xiàn)的一端扎上一個(gè)勻質(zhì)圓柱體制成一個(gè)單擺。

（l）如圖，該同學(xué)把單擺掛在力傳感器的掛鉤上，使小球偏離平衡位置一小段距離后釋放，電腦中記錄拉力隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。在圖中讀出N個(gè)峰值之間的時(shí)間間隔為t，則重物的周期為_(kāi)__________．

（2）為測(cè)量擺長(zhǎng)，該同學(xué)用米尺測(cè)得擺線(xiàn)長(zhǎng)為85．72cm，又用游標(biāo)卡尺測(cè)量出圓柱體的直徑（如圖甲）與高度（如圖乙），由此可知此次實(shí)驗(yàn)單擺的擺長(zhǎng)為_(kāi)__________cm。

（3）該同學(xué)改變擺長(zhǎng)，多次測(cè)量，完成操作后得到了下表中所列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫(huà)出相應(yīng)圖線(xiàn)

（4）根據(jù)所畫(huà)的周期T與擺長(zhǎng)L間的關(guān)系圖線(xiàn)，你能得到關(guān)于單擺的周期與擺長(zhǎng)關(guān)系的哪些信息

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科目：高中物理 來(lái)源：2015-2016學(xué)年吉林吉林第一中學(xué)高一4月月考物理試卷（解析版） 題型：填空題

如圖所示，一輛小車(chē)通過(guò)定滑輪將質(zhì)量為m的物體吊起．已經(jīng)小車(chē)以v的速度大小作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則在圖示時(shí)刻物體上升的速度為_(kāi)_________，繩拉力F_____mg．（填“＞”、“＜”或“=”）

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