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「深度总结」一篇文章,帮你解决物理“双星”问题!

 政二街 2018-12-08

双星系统是万有引力问题里面一个比较难掌握的题型,小伙伴们还是好好看看吧!


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特征:

两行星,构成双星系统,质量为m1、m2,分别距中心r1,r2,且

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,两行星角速度

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,周期T,

技巧:


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(1)两星体

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、T相同;

(2)

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,r与m成反比;

(3)

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,v与m成反比;

(4)

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,a与m成反比;

(5)

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推导过程:


1. 物体围绕O点做匀圆,向心力是m1、m2间的向心力。


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两式相加:


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推出:

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两式相比

得:

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因:

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推出:

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日心说,也是错误的,地球不是围绕太阳转,而是地球、太阳构成双星系统,由于太阳质量巨大,所以质心,离太阳非常近,其实太阳,也在旋转。


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(M>>m)


这才是宇宙的真相,在太阳面前,地球质量非常小,地球在太阳面前就是一粒沙子。太阳的质量,占了整个太阳系质量的绝大部分。

基础题


1.两个靠近的天体称为双星,它们以两者连线上某点O为圆心做匀速圆周运动,其质量分别为m1、m2,如图所示,以下说法正确的是:(B)

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A.它们的角速度与质量成正比

B.它们的线速度与质量成反比

C.它们受到的向心力与质量成正比

D.它们的轨道半径与质量成正比

解析:A,两球体,角速度相同,与质量无关;

C,与质量的乘积成正比;

D,轨道半径与质量成反比;

B,

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,两边,同时乘,即可得:

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,即,速度与质量成反比。

2. 经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体。如图所示,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为m1:m2=3:2。则可知:( C )

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A.m1、m2做圆周运动的线速度之比为3:2

B.m1、m2做圆周运动的角速度之比为3:2

C.m1做圆周运动的半径为

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D.m2做圆周运动的半径为

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解析:A,错,2:3;

B,错,1:1;

C,对;

D,错,

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二. 中档题

1. 经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线速度,远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体。如下图,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗恒星之间的距离为L,质量为m1和m2,求:

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(1)m1、m2做圆周运动的线速度之比;(

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(2)m1做圆周运动的半径的大小;(

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(3)它们转动的角速度的大小。(

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2. 我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星是由质量不等的星体S1和S2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T,S1到C点的距离为r1,S1和S2的距离为r,已知引力常量为G。由此可求出:

(1)S2的质量m2为(

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);

(2)S1的质量m1为(

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)。

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