（15分）神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測(cè)雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。天文學(xué)家觀測(cè)河外星系麥哲倫云時(shí)，發(fā)現(xiàn)了LMCX-3雙星系統(tǒng)，它由可見(jiàn)星A和不可見(jiàn)的暗星B構(gòu)成，兩星視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮其它天體的影響，A、B圍繞兩者連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們之間的距離保持不變，如圖所示。引力常量為G，由觀測(cè)能夠得到可見(jiàn)星A的速率v和運(yùn)行周期。

（1）可見(jiàn)得A所受暗星B的引力F_A可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為m^/的星體（視為質(zhì)點(diǎn)）對(duì)它的引力，設(shè)A和B的質(zhì)量分別為m₁、m₂。試求m^/的（用m₁、m₂表示）；

（2）求暗星B的質(zhì)量m₂與可見(jiàn)星A的速率v、運(yùn)行周期T和質(zhì)量m₁之間的關(guān)系式；

（3）恒星演化到末期，如果其質(zhì)量大于太陽(yáng)質(zhì)量m_s的兩倍，它將有可能成為黑洞。若可見(jiàn)星A的速率v＝2.7m/s，運(yùn)行周期T＝4.7π×10⁴s，質(zhì)量m₁＝6m_s，試通過(guò)估算來(lái)判斷暗星B有可能是黑洞嗎？（G＝6.67×10N?m/kg²，m_s＝2.0×10³⁰kg）

（06年天津卷）（22分）神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測(cè)雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。天文學(xué)家觀測(cè)河外星系麥哲倫云時(shí)，發(fā)現(xiàn)了LMCX-3雙星系統(tǒng)，它由可見(jiàn)星A和不可見(jiàn)的暗星B構(gòu)成，兩星視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮其它天體的影響，A、B圍繞兩者連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們之間的距離保持不變，如圖所示。引力常量為G，由觀測(cè)能夠得到可見(jiàn)星A的速率v和運(yùn)行周期T。

（1）可見(jiàn)得A所受暗星B的引力F_A可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為m^/的星體（視為質(zhì)點(diǎn)）對(duì)它的引力，設(shè)A和B的質(zhì)量分別為m₁、m₂。試求m^/的（用m₁、m₂表示）；

（2）求暗星B的質(zhì)量m₂與可見(jiàn)星A的速率v、運(yùn)行周期T和質(zhì)量m₁之間的關(guān)系式；

（3）恒星演化到末期，如果其質(zhì)量大于太陽(yáng)質(zhì)量m_s的兩倍，它將有可能成為黑洞。若可見(jiàn)星A的速率v＝2.7m/s，運(yùn)行周期T＝4.7π×10⁴s，質(zhì)量m₁＝6m_s，試通過(guò)估算來(lái)判斷暗星B有可能是黑洞嗎？（G＝6.67×10N?m/kg²，m_s＝2.0×10³⁰kg）

圖1-5-11

（1）可見(jiàn)星 A 所受暗星 B 的引力 F_a 可等效為位于 O 點(diǎn)處質(zhì)量為 m＇的星體（視為質(zhì)點(diǎn)）對(duì)它的引力，設(shè)A和B的質(zhì)量分別為m₁、m₂，試求m′（用 m₁、m₂ 表示）;

（2）求暗星 B 的質(zhì)量 m₂ 與可見(jiàn)星 A 的速率 v、運(yùn)行周期 T 和質(zhì)量 m₁ 之間的關(guān)系式；

（3）恒星演化到末期，如果其質(zhì)量大于太陽(yáng)質(zhì)量 m_s 的2倍，它將有可能成為黑洞.若可見(jiàn)星 A 的速率 v=2.7×10⁵ m/s，運(yùn)行周期 T=4.7π×10⁴ s，質(zhì)量 m₁=6m_s，試通過(guò)估算來(lái)判斷暗星 B 有可能是黑洞嗎？

（G=6.67×10^-11 N·m²/kg²，m_s=2.0×10³⁰ kg）

圖7-5-4

（1）可見(jiàn)星A所受暗星B的引力F_a可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為m′的星體（視為質(zhì)點(diǎn)）對(duì)它的引力，設(shè)A和B的質(zhì)量分別為m₁、m₂，試求m′（用m₁、m₂表示）；

（2）求暗星B的質(zhì)量m₂與可見(jiàn)星A的速率v、運(yùn)行周期T和質(zhì)量m₁之間的關(guān)系式；

（3）恒星演化到末期，如果其質(zhì)量大于太陽(yáng)質(zhì)量m_s的2倍，它將有可能成為黑洞.若可見(jiàn)星A的速率v＝2.7×10⁵ m/s，運(yùn)行周期T＝4.7π×10⁴ s，質(zhì)量m₁＝6m_s，試通過(guò)估算來(lái)判斷暗星B有可能是黑洞嗎.（G＝6.67×10^-11 N·m²/kg²，m_s＝2.0×10³⁰ kg）