2019年4月11日21时黑洞视界望远镜合作组织(ETE)宣布了近邻巨椭圆星系M87中心捕获的首张黑洞图像,提供了黑洞存在的直接“视觉”证据,验证了1915年爱因斯坦的伟大预言.一种理论认为,整个宇宙很可能是个黑洞,如今可观测宇宙的范围膨胀到了半径465亿光年的规模,也就是说,我们的宇宙就像一个直径930亿光年的球体.黑洞的质量M和半径R的关系满足史瓦西半径公式 (其中c为光速,其值为c=3×108m/s,G为引力常量,其值为6.67×10-11N·m2/kg2)则,由此可估算出宇宙的总质量的数量级约为
A.1054kg B.1044kg
C.1034kg D.1024kg
2018年2月,我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19 ms,假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为.以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为( )
A. B.
C. D.
我国已经发射了一百七十多个航天器。其中发射的货运飞船“天舟一号”与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体,如图所示。假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,周期为T1。如果月球绕地球的运动也看成是匀速圆周运动,轨道半径为R1,周期为T2。已知地球表面处重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G,不考虑地球自转的影响,地球看成质量分布均匀的球体。则( )
A.月球的质量可表示为
B.组合体与月球运转的线速度比值为
C.地球的密度可表示为
D.组合体的向心加速度可表示为2g
在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P轻放在弹簧上端,P由静止向下运动,物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示.在另一星球N上用完全相同的弹簧,改用物体Q完成同样的过程,其a–x关系如图中虚线所示,假设两星球均为质量均匀分布的球体.已知星球M的半径是星球N的3倍,则
A.M与N的密度相等
B.Q的质量是P的3倍
C.Q下落过程中的最大动能是P的4倍
D.Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍
为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍.P与Q的周期之比约为( )
A.2:1 B.4:1 C.8:1 D.16:1
2018年12月8日,肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射,“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测,率先在月背刻上了中国足迹”.已知月球的质量为、半径为,探测器的质量为,引力常量为,嫦娥四号探测器围绕月球做半径为的匀速圆周运动时,探测器的( )
A.周期为 B.动能为
C.角速度为 D.向心加速度为