美国科学家在2016年2月11日宣布,他们利用激光干涉引力波天文台(LIGO)“探测到两个黑洞合并时产生的引力波”,爱因斯坦在100年前的预测终被证实。两个黑洞在合并的过程中,某段时间内会围绕空间某一位置以相同周期做圆周运动,形成“双星”系统。设其中一个黑洞的线速度大小为v,加速度大小为a,周期为T,两黑洞的总机械能为E,它们之间的距离为r,不计其他天体的影响,两黑洞的质量不变。下列各图可能正确的是
高一物理选择题简单题
美国科学家在2016年2月11日宣布,他们利用激光干涉引力波天文台(LIGO)“探测到两个黑洞合并时产生的引力波”,爱因斯坦在100年前的预测终被证实。两个黑洞在合并的过程中,某段时间内会围绕空间某一位置以相同周期做圆周运动,形成“双星”系统。设其中一个黑洞的线速度大小为v,加速度大小为a,周期为T,两黑洞的总机械能为E,它们之间的距离为r,不计其他天体的影响,两黑洞的质量不变。下列各图可能正确的是
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2016年2月11日,美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)团队向全世界宣布发现了引力波,这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并。已知光在真空中传播的速度为c,太阳的质量为M0,万有引力常量为G。黑洞密度极大,质量极大,半径很小,以最快速度传播的光都不能逃离它的引力,因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在。假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体。
(1)因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响,我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在。天文学家观测到,有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T,半径为r0的匀速圆周运动。由此推测,圆周轨道的中心可能有个黑洞。利用所学知识求此黑洞的质量M;
(2)严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识,但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在。我们知道,在牛顿体系中,当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时也会具有势能,称之为引力势能,其大小为(规定无穷远处势能为零)。请你利用所学知识,推测质量为M′的黑洞,之所以能够成为“黑”洞,其半径R最大不能超过多少?
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北京时间2016年2月11日23:40左右,激光干涉引力波天文台(LIGO)负责人宣布,人类首次发现了引力波。他来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞(质量分别为26个和39个太阳质量)互相绕转最后合并的过程。合并前两个黑洞互相绕转形成一个双星系统,关于此双星系统,下列说法正确的是 ( )
A.两个黑洞绕行的角速度相等
B.两个黑洞绕行的线速度相等
C.两个黑洞绕行的向心加速度相等
D.质量大的黑洞旋转半径大
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北京时间2016年2月11日23:40左右,激光干涉引力波天文台(LIGO)负责人宣布,人类首次发现了引力波,它来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞(质量分别为26个和39个太阳质量)互相绕转最后合并的过程,合并前两个黑洞互相绕转形成一个双星系统,关于此双星系统,下列说法正确的是
A. 两个黑洞绕行的角速度相等
B. 两个黑洞绕行的线速度相等
C. 两个黑洞绕行的向心加速度相等
D. 质量大的黑洞旋转半径大
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北京时间2016年2月11日23:30左右,激光干涉引力波天文台负责人宣布,人类首次发现了引力波。它来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞(质量分别为26个和39个太阳质量)互相绕转最后合并的过程。合并前两个黑洞互相绕两者连线上一点旋转形成一个双星系统,关于此双星系统,下列说法正确的是()
A. 两个黑洞绕行的角速度相等
B. 两个黑洞绕行的线速度大小相等;
C. 两个黑洞绕行的向心加速度大小相等;
D. 质量大的黑洞旋转的半径小
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2015年9月14日,美国的LIGO探测设施接收到一个来自GW150914的引力波信号,此信号是由两个黑洞的合并过程产生的。如果将某个双黑洞系统简化为如图所示的圆周运动模型,两黑洞绕O点做匀速圆周运动。在相互强大的引力作用下,两黑洞间的距离逐渐减小,在此过程中,两黑洞做圆周运动的
A.周期均逐渐增大
B.线速度均逐渐减小
C.角速度均逐渐增大
D.向心加速度均逐渐减小
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2015年9月14日,美国的LIGO探测设施接收到一个来自GW150914的引力波信号,此信号是由两个黑洞的合并过程产生的.如果将某个双黑洞系统简化为如图所示的圆周运动模型,两黑洞绕O点做匀速圆周运动.在相互强大的引力作用下,两黑洞间的距离逐渐减小,在此过程中,两黑洞做圆周运动的( )
A. 周期均逐渐增大 B. 线速度均逐渐减小
C. 角速度均逐渐增大 D. 向心加速度均逐渐减小
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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、乙两个黑洞运行的角速度大小始终相等
B. 甲、乙两个黑洞运行的线速度大小之比为36:29
C. 甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小之比为36:29
D. 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
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由于银河系外某双黑洞系统的合并,北京时间2016年2月11日,美国国家科学基金会(NSF)宣布人类首次直接探测到了引力波,印证了爱因斯坦的预言.其实中国重大引力波探测工程“天琴计划”也已经于2015年7月份正式启动,“天琴计划”的其中一个阶段就是需要发射三颗地球高轨卫星进行引力波探测,假设我国发射的其中一颗高轨卫星以速度v沿圆形轨道环绕地球做匀速圆周运动,其周期为T,地球半径为R,引力常量为G,根据以上所给条件,试求:
(1)地球的质量M.
(2)地球的平均密度.(球体体积)
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2017年10月16日,全球多国科学家同步举行新闻发布会,宣布人类第一次利用激光干涉法直接探测到来自双中子星合并(距地球约1.3亿光年)的引力波,如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图,若A星的轨道半径大于B星的轨道半径,双星的总质量为M,双星间的距离为L,其运动周期为T,则()
A. A的质量一定大于B的质量
B. A的线速度一定大于B的线速度
C. L一定,M越大,T越大
D. M一定,L越小,T越大
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