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题型：综合题题类：常考题难易度：困难

湖南省长沙市湖南师大附中2021届高三上学期物理10月月考试卷

神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其他天体的影响。A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。

（1）、可见星A所受暗星B的引力F_A可等效为位于O点处质量为m′的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m₁、m₂ ，试求 $\text{[math]}$ 的表达式（用m₁、m₂表示）；

（2）、求暗星B的质量m₂与可见星A的速率v、运行周期T和质量m₁之间的关系式；

（3）、恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量m_s的2倍，它将有可能成为黑洞。若可见星A的速率 $\text{[math]}$ ，运行周期 $\text{[math]}$ ，质量 $\text{[math]}$ ，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）

举一反三

如图所示，半径为R的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内。某时刻，质量为1kg、直径略小于细圆管内径的小球A（可视为质点）从细管最高点静止释放，当小球A和细圆管轨道圆心连线与竖直方向夹角为37°时，小球对轨道的压力大小为（）（ $\text{[math]}$ ）

如图，一儿童沿倾角 $\text{[math]}$ 的滑梯滑下，滑梯与儿童裤料之间的动摩擦因数取0.5，已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力，儿童下滑的加速度大小为（　　）

质量为 $\text{[math]}$ 的物体在 $\text{[math]}$ 平面内运动，其分速度 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 随时间变化的图线如图甲、乙所示，则物体在 $\text{[math]}$ 内的运动情况，下列说法正确的是（）

宇航员在距离火星表面 $\text{[math]}$ 的位置将一小石块以 $\text{[math]}$ 的初速度水平抛出，经 $\text{[math]}$ 落到火星表面，不计空气阻力。则 $\text{[math]}$ 内小石块速度改变量 $\text{[math]}$ 的方向{#blank#}1{#/blank#}，火星表面处的重力加速度为{#blank#}2{#/blank#} $\text{[math]}$ 。

半径为 $\text{[math]}$ 的光滑半圆球固定在水平面上 $\text{[math]}$ 如图所示 $\text{[math]}$ ，顶部有一小物体 $\text{[math]}$ ，今给它一个水平初速度 $\text{[math]}$ ，则物体将（）

如图所示，小球在竖直放置的内壁光滑的圆形细管内做圆周运动，则（）

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