Question

【題目】如圖為天文學(xué)家觀測(cè)到的旋渦星系的旋轉(zhuǎn)曲線，該曲線在旋渦星系發(fā)光區(qū)之外并沒(méi)有按天文學(xué)家預(yù)想的那樣，而是和預(yù)想曲線發(fā)生了較大偏差，這引起了科學(xué)家們極大的興趣。我們知道，根據(jù)人造衛(wèi)星運(yùn)行的速度和高度，就可以測(cè)出地球的總質(zhì)量。根據(jù)地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的速度和地球與太陽(yáng)的距離，就可以測(cè)出太陽(yáng)的總質(zhì)量。同理，根據(jù)某個(gè)星系內(nèi)恒星或氣團(tuán)圍繞該星系中心運(yùn)行的速度和它們與‘星系中心’的距離，天文學(xué)家就可以估算出這個(gè)星系在該恒星或氣團(tuán)所處范圍內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量和分布。經(jīng)天文學(xué)家計(jì)算分析得出的結(jié)論是：旋渦星系的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于星系中可見(jiàn)星體質(zhì)量的總和。請(qǐng)根據(jù)本題所引用的科普材料判斷以下說(shuō)法正確的是（ ）

A. 根據(jù)牛頓定律和萬(wàn)有引力定律推導(dǎo)出的旋渦預(yù)想曲線應(yīng)該是圖中上面那條曲線

B. 旋渦星系的觀測(cè)曲線和預(yù)想曲線的較大差別說(shuō)明萬(wàn)有引力定律錯(cuò)了，需要?jiǎng)?chuàng)建新的定律

C. 旋渦星系的旋轉(zhuǎn)曲線中下降的曲線部分意味著星系中很可能包含了更多的不可見(jiàn)的物質(zhì)

D. 旋渦星系的旋轉(zhuǎn)曲線中平坦的曲線部分意味著星系中很可能包含了更多的不可見(jiàn)的物質(zhì)

Answer 1

【答案】D

【解析】A、根據(jù)牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律可知在R 較小時(shí)旋轉(zhuǎn)速度為自轉(zhuǎn)線速度，滿足，故線速度隨R增加而增加；但在R 較大時(shí)是公轉(zhuǎn)衛(wèi)星的旋轉(zhuǎn)速度，故旋轉(zhuǎn)速度會(huì)下降，則圖線應(yīng)是下面一條，A錯(cuò)誤.B、觀測(cè)曲線和預(yù)想曲線的較大差別說(shuō)明存在設(shè)想的暗物質(zhì)，不是萬(wàn)有引力定律錯(cuò)誤，故B錯(cuò)誤。C、D、依據(jù)分析可知旋渦星系的旋轉(zhuǎn)曲線中下降的曲線部分意味著滿足牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律星系中不含有暗物質(zhì)，而曲線中平坦的部分表示有暗物質(zhì)存在，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤。故選D。