(3 分)英国《新科学家(New Scientist)》杂…——2009 高考物理第 3 题答案解析

2009_江苏卷

2009 江苏 第 3 题 解答题 区分题
2009_江苏卷

3.(3 分)英国《新科学家(New Scientist)》杂志评选出了 2008 年度世界 8 项科学之最,在 XTEJ1650﹣500 双星系统中发现的最小黑洞位列其中,若某黑洞的半径 R约 45km,质量M和半径R的关系满足 ${ \frac { M } { R } } = { \frac { c ^ { 2 } } { 2 G } }$ (其中c为光速,G为引力常量),则该黑洞表面重力加速度的数量级为(  )A $1 0 ^ { 8 } \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ B $1 0 ^ { 1 0 } \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ C $1 0 ^ { 1 2 } \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ D. $1 0 ^ { 1 4 } \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$

参考答案

C

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【考点】4F:万有引力定律及其应用【专题】11:计算题;21:信息给予题

【分析】根据物体与该天体之间的万有引力等于物体受到的重力,列出等式表示出黑洞表面重力加速度。

结合题目所给的信息求解问题。

【解答】解:黑洞实际为一天体,天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力,

对黑洞表面的某一质量为m物体有:

$$ G \ : \frac { M m } { { R } ^ { 2 } } = m g , $$

又有 $\frac { { \cal M } } { { \cal R } } = \frac { c ^ { 2 } } { 2 G } ,$

联立解得 $\displaystyle { \boldsymbol { \cdot } } { \boldsymbol { g } } = { \frac { c ^ { 2 } } { 2 R } } ,$

代入数据得重力加速度的数量级为 $1 0 ^ { 1 2 } \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$

故选:C。

【点评】处理本题要从所给的材料中,提炼出有用信息,构建好物理模型,选择合适的物理方法求解。

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