(2001?上海)組成星球的物質(zhì)是靠引力吸引在一起的,這樣的星球有一個(gè)最大的自轉(zhuǎn)速率.如果超過(guò)了該速率,星球的萬(wàn)有引力將不足以維持其赤道附近的物體做圓周運(yùn)動(dòng).由此能得到半徑為R、密度為ρ、質(zhì)量為M且均勻分布的星球的最小自轉(zhuǎn)周期T.則最小自轉(zhuǎn)周期T的下列表達(dá)式中正確的是(  )
分析:由題意可知當(dāng)周期達(dá)到某一最小值時(shí),物體對(duì)星球表面應(yīng)剛好沒(méi)有壓力,即萬(wàn)有引力恰好充當(dāng)星球表面的物體在星球表面做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力;故由萬(wàn)有引力公式可求得最小周期.
解答:解:由F=m
4π2R
T2
可得周期越小,物體需要的向心力越大,物體對(duì)星球表面的壓力最小,
當(dāng)周期小到一定值時(shí),壓力為零,此時(shí)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力,即
GMm
R2
=m
4π2R
T2

解得T=2π
R3
GM
;故A正確;
因M=ρ
4
3
πR3,代入上式可得:T=
,故D也正確;
故選AD.
點(diǎn)評(píng):星球表面的物體受到星球萬(wàn)有引力的作用充當(dāng)物體的向心力及支持力,星球的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度越大、周期越小時(shí),則需要的向心力越大,則物體所受支持力越小;而當(dāng)向心力大到一定值時(shí),物體會(huì)離開(kāi)星球表面;
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2009?上海模擬)“黑洞”是近代引力理論所預(yù)言的宇宙中一種特殊天體,在“黑洞”引力作用范圍內(nèi),任何物體都不能脫離它的束縛,甚至連光也不能射出.研究認(rèn)為,在宇宙中存在的黑洞可能是由于超中子星發(fā)生塌縮而形成的,2001年10月22日,歐洲航天局由衛(wèi)星觀測(cè)發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個(gè)超大型黑洞,被命名為:MCG6-30-15r.假設(shè)銀河系中心僅此一個(gè)黑洞,已知太陽(yáng)繞銀河系中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則根據(jù)下列哪一組數(shù)據(jù)可以估算出該黑洞的質(zhì)量( 。

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