Question

近代引力理論預言，在宇宙空間有一種特殊的天體--黑洞．1990年發射升空的哈勃太空望遠鏡的觀測結果支持黑洞理論．理論計算表明，人造衛星脫離地球的速度等于其第一宇宙速度的

2

倍，由此可知（　　）

A、天體質量越小，半徑越大，其表面物體就越不容易脫離它的束縛

B、天體質量越大，半徑越小，其表面物體就越不容易脫離它的束縛

C、哈勃太空望遠鏡是通過觀測從黑洞內發出的光來證明黑洞是存在的

D、如果黑洞確實存在，則愛因斯坦相對論中“任何物體的速度都不可能超過光速”的論斷就是錯誤的

Answer 1

分析：解決任何一題，先找題眼（及突破口），本題的突破口是：人造衛星脫離地球的速度等于其第一宇宙速度的

2

倍，然后利用天體的運動萬有引力提供向心力，即可解決選項AB；關于C選項，黑洞黑洞顧名思義，黑，無光，即可解決C；D選項需要查資料，增加些課外閱讀即可．

解答：解：A、B天體的運動，萬有引力提供向心力，設天體的第一宇宙速度為v₁，衛星質量為m，
則；

GMm

R2

 =

mv12

R

解得  v1=

GM R

 ①
即天體的第一宇宙速度與天體的質量和半徑有關，質量越大，半徑越小，則第一宇宙速度越大，其表面的物體就越不容易脫離它的束縛，故A錯誤B正確．
C、黑洞不讓任何其邊界以內的任何事物被外界看見，這就是這種物體被稱為“黑洞”的緣故．我們無法通過光的反射來觀察它，只能通過受其影響的周圍物體來間接了解黑洞，所以哈勃太空望遠鏡不是通過觀測從黑洞內發出的光來證明黑洞是存在的，故C錯誤．
D、報道稱，根據最新的觀察方法和精確的理論模型，一研究小組在將螺旋星系M81的黑洞特點與其他小的恒星質量黑洞（stellarmassblackholes）特點進行比較后發現，不管黑洞大小如何，它們的吞噬機理都是一樣的，產生相同的X射線，光波和無線電光波．這項重大的發現對愛因斯坦相對論起到了有力的支持．故D錯誤．
故選B．

點評：本題是信息題，首先要耐心、細心讀題，抓住有效信息，另外還要加強課外物理閱讀，擴展物理知識面．本題考察了關于影響天體第一宇宙速度的因素及逃逸速度，難點是對黑洞知識有關掌握和理解．