人類對未知事物的好奇和科學家們的不懈努力，使人類對宇宙的認識越來越豐富。
（1）開普勒行星運動第三定律指出：行星繞太陽運動的橢圓軌道的半長軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比，即a3T2=k，k是一個常量。已知太陽的質(zhì)量為M。將行星繞太陽的運動按圓周運動處理，請你推導太陽系中該常量k的表達式，并說明影響常量k的因素。
（2）已知地球質(zhì)量為M0，萬有引力常量為G，將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，
a.求地球的第一宇宙速度v。
b.北京時間2019年4月10日21時，由全球200多位科學家合作得到的人類首張黑洞照片面世，引起眾多天文愛好者的興趣。
查閱相關(guān)資料后知道：①黑洞具有非常強的引力，即使以3×108m/s的速度傳播的光也不能從它的表面逃逸出去。②地球的逃逸速度是第一宇宙速度的2倍，這個關(guān)系對于其他天體也是正確的。③地球質(zhì)量為6.00×1024kg,引力常量G=6.67×10-11N?m2/kg2。
請你根據(jù)以上信息，利用高中學過的知識，通過計算求出：假如地球變?yōu)楹诙?，在質(zhì)量不變的情況下，地球半徑的最大值（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。
a
3
T
2
=
k
2
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：152引用：4難度：0.4
相似題
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1．1997年8月26日在日本舉行的國際天文學會上，德國MaxPlanck學會的一個研究組宣布了他們的研究成果：銀河系的中心可能存在一個在黑洞．他們的根據(jù)是用口徑為3.5m的天文望遠鏡對獵戶座中位于銀河系中心附近的星體進行近六年的觀測所得到的數(shù)據(jù)，他們發(fā)現(xiàn)，距離銀河系中心約60億公里的星體正以2000km/s的速度圍繞銀河系中心旋轉(zhuǎn)．根據(jù)上面的數(shù)據(jù)，試在經(jīng)典力學的范圍內(nèi)（見提示2），通過計算確認，如果銀河系中心確實存在黑洞的話，其最大半徑是多少．（引力常數(shù)G=6.67×10-20km3?kg-1?s-2）
提示：
（1）黑洞是一種密度極大的天體，其表面的引力是如此之強，以至于包括光在內(nèi)的所有物質(zhì)都不了其引力作用．
（2）計算中可以采用拉普拉斯經(jīng)典黑洞模型，在這種模型中，在黑洞表面上的所有物質(zhì)，即使初速度等于光速c也逃脫不了其引力的作用．發(fā)布：2024/12/30 1:30:2組卷：54引用：3難度：0.5 -
2．2019年4月10日21時，人類首張黑洞照片在全球六地的視界面望遠鏡發(fā)布會上同步發(fā)布。該黑洞半徑為R，質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系滿足：=MR，（其中c為光速G為引力常量）。若天文學家觀測到距黑洞中心距離為r的天體以速度v繞該黑洞做勻速圓周運動，則（ ）c22G發(fā)布：2024/12/30 2:0:2組卷：18引用：3難度：0.7 -
3．中子星是恒星演變到最后的一種存在形式．
（1）有一密度均勻的星球，以角速度ω繞自身的幾何對稱軸旋轉(zhuǎn)．若維持其表面物質(zhì)不因快速旋轉(zhuǎn)而被甩掉的力只有萬有引力，那么該星球的密度至少要多大？
（2）蟹狀星云中有一顆中子星，它每秒轉(zhuǎn)30周，以此數(shù)據(jù)估算這顆中子星的最小密度．
（3）若此中子星的質(zhì)量約為太陽的質(zhì)量（2×1030kg），試問它的最大可能半徑是多大？發(fā)布：2024/12/30 1:30:2組卷：86引用：2難度：0.1
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