2015年4月，科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质...

.2015年4月，科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统（双黑洞系统简称双星系统）。这也是天文学家首次在正常星系中发现超大质量双黑洞。这对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义。我国今年底也将发射全球功能最强的暗物质探测卫星。若双黑洞的质量分别为M1和M2，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。根据所学知识，下列选项正确的是

A. 双黑洞的角速度之比ω1∶ω2＝M2∶M1

B. 双黑洞的轨道半径之比r1∶r2＝M2∶M1

C. 双黑洞的线速度之比v1∶v2＝M1∶M2

D. 双黑洞的向心加速度之比a1∶a2＝M2∶M1

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2015年4月，科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，如图所示．这也是天文学家首次在正常星系中发现超大质量双黑洞．这对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义．若图中双黑洞的质量分别为M1和M2，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动．根据所学知识，下列选项正确的是(　　)

A. 双黑洞的角速度之比ω1∶ω2＝M2∶M1

B. 双黑洞的轨道半径之比r1∶r2＝M2∶M1

C. 双黑洞的线速度之比v1∶v2＝M1∶M2

D. 双黑洞的向心加速度之比a1∶a2＝M2∶M1

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2015年4月，科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，如图所示。若图中双黑洞的质量分别为M1和M2，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。下列选项正确的是

A. 双黑洞的角速度之比ω1∶ ω2＝M2∶ M1

B. 双黑洞的线速度之比v1∶ v2＝M1∶ M2

C. 双黑洞的轨道半径之比r1∶ r2＝M2∶ M1

D. 双黑洞的向心加速度之比a1∶ a2＝M1∶ M2

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神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX－3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T，可见星A所受暗星B的引力可等效为位于O点质量为m′的星体(视为质点)对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，则(　　)

A. m′与m1、m2的关系为m′＝

B. m′与m1、m2的关系为m′＝

C. 暗星B的质量m2与可见星A的速率v、周期T和质量m1之间的关系为

D. 暗星B的质量m2与可见星A的速率v、周期T和质量m1之间的关系为

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神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．两星视为质点，不考虑其它星体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图18所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T．

（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为的星体（可视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求（用m1、m2表示）；

（2）求暗星B的的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；

（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞．若可见星A的速率，运行周期，质量m1=6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？

（，）

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神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者的连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示，引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。

（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m＇的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2。试求m＇（用m1、m2表示）

（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式。

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美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”。天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是两个黑洞并合的事件。该事件中甲、乙两个黑洞的质量分别为太阳质量的36倍和29倍，假设这两个黑洞，绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小。若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是（　　 ）

A. 甲、乙两个黑洞运行的线速度大小之比为36：29

B. 甲、乙两个黑洞运行的角速度大小始终相等

C. 随着甲、乙两个黑洞的间距缓慢减小，它们运行的周期也在减小

D. 甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等

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年月，天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座”的质量与太阳质量的倍数关系．研究发现，有一星体绕人马座做椭圆运动，其轨道半长轴为天文单位（地球公转轨道的半径为一个天文单位），人马座就处在该椭圆的一个焦点上．观测得到星的运行周期为年．

（）若将星的运行轨道视为半径天文单位的圆轨道，试估算人马座的质量是太阳质量的多少倍（结果保留一位有效数字）；

（）黑洞的第二宇宙速度极大，处于黑洞表面的粒子即使以光速运动，其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚．由于引力的作用，黑洞表面处质量为的粒子具有的势能为（设粒子在离黑洞无限远处的势能为零），式中、分别表示黑洞的质量和半径．已知引力常量，光速，太阳质量，太阳半径，不考虑相对论效应，利用上问结果，在经典力学范围内求人马座的半径与太阳半径之比应小于多少（结果按四舍五入保留整数）．

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如图甲所示，河外星系中两黑洞A、B的质量分别为M1和M2，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。为研究方便可简化为如图乙所示示意图，黑洞A和黑洞B均可看成匀质球体，天文学家测得OA>OB，且黑洞A的半径大于黑洞B的半径。根据你所学的知识，下列说法正确的是

A. 两黑洞质量之间的关系为

B. 黑洞A的第一宇宙速度小于黑洞B的第一宇宙速度

C. 若两黑洞间距离不变，设法将黑洞A上的一部分物质移到黑洞B上，则它们间的万有引力将变大

D. 人类要将宇航器发射到距离黑洞A或黑洞B较近的区域进行探索，发射速度一定大于16.7km/s

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