Question

物理题。。

由于万有引力的作用，在质量为M、半径为R的星球表面上的物体，要具有很大的速度才能脱离此星球的引力场，而不会再被吸回。脱离此星球的速度的最小值称为它的脱离速度 ，大小为 （式中G为引力恒力）。
宇宙中有一类天体，连由它自身发射的光也不能逃脱它的引力范围，所以外界“看到”的它是“黑”的，故这类天体被称为黑洞。
如果我们以牛顿微粒说的观点来认识光，则质量为M的黑洞的半径的上限为__________。若再假定黑洞的密度不会超过原子核的密度，则黑洞质量的下限的数量级为__________kg。（球体积 ，原子核质量的数量级是10-26kg，原子核半径的数量级是10-15m，万有引力恒量G=6.7×10-11N•m2/kg2）

答案：2GM/C^2 ，10^30
求详解

Answer 1

脱离此星球的速度的最小值称为它的脱离速度，可以仿地球的第一速度。地球的第一速度就是以物体所具有的动能必需要能克服物体地球上引力场上具有的重力势能，物体在地球上具有的势能为：Ep=GMm/r (M为地球质量，m为在地球表面上的物体，r为地球半径)，由上关系知，物体脱离地球最小速度的动能也就与势能相等，故列式有：mV²／2=GMm/r ，所以借用得出的式子可以知道质量为M的黑洞的半径r的上限为2GM/C^2。
而黑洞质量的下限的数量级我不多算了，和一楼说的一样，用原子核的密度×黑洞的半径。

Answer 2

“宇宙中有一类天体，连由它自身发射的光也不能逃脱它的引力范围”，所以光只能绕黑洞旋转，做圆周运动，万有引力提供向心力。所以对光子：
GMm/R^2=mc^2/R，可得R=GM/C^2(你的答案为什么是2GM/C^2）
原子核的密度=质量/体积,可求
所以，黑洞质量=黑洞密度*黑洞体积=原子核密度*黑洞体积，因为半径已经求出，所以黑洞质量也可求，计算太麻烦，略

Answer 3

1） 已知 F1 大小和方向。 所以F1不能改变 已知F2方向， 则大小未知。 F3大小方向都未知。 2) 因为三力平衡，所以三力能连接成一个密闭的三角形（力的