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．若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為γ的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運動，運行周期為T，引力常量為G，則此黑洞的平均密度為          

3π/GT2

解析試題分析：據(jù)題意，由于光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運動，則據(jù)萬有引力定律得：GMm/R2=mR42/T2，再因為黑洞的質(zhì)量密度關(guān)系為：M= 4R3ρ/3，所以可以求得黑洞的平均密度為ρ=3π/GT2。
考點：本題考查萬有引力定律和密度質(zhì)量關(guān)系。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

下表是衛(wèi)星發(fā)射的幾組數(shù)據(jù)，其中發(fā)射速度v0是燃料燃燒完畢時火箭具有的速度，之后火箭帶著衛(wèi)星依靠慣性繼續(xù)上升，到達指定高度h后再星箭分離，分離后的衛(wèi)星以環(huán)繞速度v繞地球做勻速圓周運動．根據(jù)發(fā)射過程和表格中的數(shù)據(jù)，下面哪些說法是正確的     

衛(wèi)星圓軌道離地面高度h(km)
環(huán)繞速度v(km/s)
發(fā)射速度v0(km/s)
0
7.9
7.9
200
7.8
8.0
500
7.6
8.2
5000
5.5
9.5
A．不計空氣阻力，在火箭依靠慣性上升的過程中機械能守恒
B．已知同步衛(wèi)星的軌道離地高度約為36000km，其發(fā)射速度一定大于9.5km/s
C．衛(wèi)星做勻速圓周運動離地越高，環(huán)繞周期越大
D．當發(fā)射速度達到11.2 km/s時，衛(wèi)星能脫離太陽系的束縛

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

“嫦娥一號”于2013年3月1日下午4時13分成功撞月，從發(fā)射到撞月歷時433天，標志我國一期探月工程圓滿結(jié)束．其中，衛(wèi)星發(fā)射過程先在近地圓軌道繞行3周，再長途跋涉進入近月圓軌道繞月飛行．若月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度的1/6，月球半徑為地球半徑的1/4，根據(jù)以上信息得(　　)

A．繞月與繞地飛行周期之比為∶
B．繞月與繞地飛行周期之比為∶
C．繞月與繞地飛行向心加速度之比為6∶1
D．月球與地球質(zhì)量之比為96∶1

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖A為靜止于地球赤道上的物體、B為近地衛(wèi)星、C為地球同步衛(wèi)星，地球表面的重力加速度為，關(guān)于它們運行線速度、角速度、周期和加速度的比較正確的是（  ）

A． B．
C． D．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

我們的銀河系的恒星中大約四分之一是雙星。某雙星由質(zhì)量不等的星體A和B構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點C做勻速圓周運動。由天文觀察測得其運動周期為T，A和B的距離為r，已知引力常量為G。由此可求出兩星的質(zhì)量之和為                。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖為中國月球探測工程的想象標志，它以中國書法的筆觸，勾勒出一輪明月和一雙踏在其上的腳印，象征著月球探測的終極夢想。一位勤于思考的同學(xué)，為探月宇航員設(shè)計了如下實驗：
在距月球表面高h處以初速度v0水平拋出一個物體，然后測量該平拋物體的水平位移為x。通過查閱資料知道月球的半徑為R，引力常量為G，若物體只受月球引力的作用，請你求出：

（1）月球的密度；
（2）環(huán)繞月球表面的宇宙飛船的速率v。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

太陽系外行星大多不適宜人類居住，繞恒星“Glicsc581”運行的行星“Gl-581c” 卻很值得我們期待。該行星的溫度在0℃到40℃之間，質(zhì)量是地球的6倍，直徑是地球的1.5倍、公轉(zhuǎn)周期為13個地球日�！癎licsc581”的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的0.31倍。設(shè)該行星與地球均視為質(zhì)量分布均勻的球體，繞其中心天體做勻速圓周運動，則求：
（1）．如果人到了該行星，其體重是地球上的體重的多少倍？
（2）．該行星與“Glicsc581”的距離是日地距離的多少倍？（結(jié)果不用整理到最簡，可帶小數(shù)和根號）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。
（1）推導(dǎo)第一宇宙速度的表達式。
（2）若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，運動軌道距離地面高度為h，求衛(wèi)星的運行周期T。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

“嫦娥一號”探月衛(wèi)星為繞月極地衛(wèi)星.利用該衛(wèi)星可對月球進行成像探測.設(shè)衛(wèi)星在繞月極地軌道上做勻速圓周運動時距月球表面的高度為H，繞行周期為TM；月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為TE，軌道半徑為R0；地球半徑為RE，月球半徑為RM.已知光速為c.

（1）如圖所示，當繞月極地軌道的平面與月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道平面垂直時（即與地心到月心的連線垂直時），求繞月極地衛(wèi)星向地球地面發(fā)送照片需要的最短時間；
（2）忽略地球引力、太陽引力對繞月衛(wèi)星的影響，求月球與地球的質(zhì)量之比.

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