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宇宙中存在许多双星系统.它由两个星体构成,其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离.双星系统距其他星体很远,可以不考虑其它星体对它们的作用.根据测定,某一双星系统中两颗星体A、B的质量分别为m1、m2,两星间相距l,它们都围绕两者连线上的某一固定点O做匀速圆周运动,引力常量为G.
(1)求AO间的距离r;
(2)试计算该双星系统的周期T.
设m1的轨道半径为R1,m2的轨道半径为R2.由于它们之间的距离恒定,因此双星在空间的绕向一定相同,同时角速度和周期也都相同.由向心力公式可得:
对m1:G
m1m2
l2
=m1R1ω2,…①
对m2:G
m1m2
l2
=m2R2ω2…②
由①②式可得:m1R1=m2R2又因为R1十R2=l,
所以得:R1=
m2
m1+m2
l
将ω=
T
,R1=
m2
m1+m2
l代入①式,可得:
G
m1m2
l2
=m1
m2
m1+m2
l?
2
T2

所以得:T=2πl
l
G(m1+m2)

答:(1)AO间的距离是
m2
m1+m2
l;
(2)该双星系统的周期T是2πl
l
G(m1+m2)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

为了探测x星球,载着登陆舱的探测飞船在该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1,总质量为m1.随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m2,则(  )
A.x星球的质量为M=
4π2r1
T12
B.x星球表面的重力加速度为gx=
4π2r1
T12
C.登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为
v1
v2
=
m1r2
m2r1
D.登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为T2=T1
r32
r31

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,从水星与金星在一条直线上开始计时,若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1,金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角),则由此条件不可求得(  )
A.水星和金星绕太阳运动的周期之比
B.水星和金星的密度之比
C.水星和金星到太阳中心的距离之比
D.水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

2008年9月28日傍晚我国自行研制的神舟七号载人飞船经历68个多小时的太空飞行,在预定轨道绕地球飞行45圈后成功返回.设“神舟”七号载人飞船在圆轨道上绕地球运行n圈所用的时间为t,若地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,求:
(1)飞船的圆轨道离地面的高度;
(2)飞船在圆轨道上运行的速率.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍做匀速圆周运动,则(  )
A.根据公式v=rω,可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
B.根据公式E=m
v2
r
,可知卫星所需的向心力将减小到原来的
1
2
C.根据公式a=ω2r,可知卫星运动的向心加速度将增大到原来的2倍
D.根据公式F=G
Mm
r2
,可知地球提供的向心力将减小到原来的
1
4

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如题图所示,如果把水星和金星绕太阳的轨道视为圆周,从水星与金星在一条直线上开始计时,若测得在相同时间内水星、金星转过的角度分别为θ1、θ2(均为锐角),则由此条件可求得水星和金星(  )
A.到太阳的距离之比B.绕太阳的动能之比
C.质量之比D.受到的太阳引力之比

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

发射月球探测器存在发射“窗口”,所谓“窗口”既是探测器进入奔月轨道(图中的轨道4)的时刻.为避免错过发射“窗口”,我国的“嫦娥一号”月球探测卫星是在发射“窗口”之前几天发射的.“嫦娥一号”月球探测卫星先由长征系列某型号火箭送入图中的近地圆轨道1,在轨道1上运行适当时间,然后在卫星自带发动机作用下在图中P点变轨进入停泊轨道2,在停泊轨道2上运行两圈后,再在P变轨进入停泊轨道3,在轨道3上又运行两圈刚好赶上发射“窗口”,再一次在P点变轨进入奔月轨道4.根据以上信息结合所学知识判断下列说法正确的是(  )
A.若“嫦娥一号”卫星在轨道1、2、3上运行通过P点时的加速度分别为a1、a2、a3,则a1<a2<a3
B.若“嫦娥一号”卫星在轨道1、2、3上运行周期分别为T1、T2、T3,则有T1<T2<T3
C.“嫦娥一号”在P点进入奔月轨道的速度一定大于11.2km/s
D.“嫦娥一号”在P点进入奔月轨道的速度一定小于11.2km/s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两个质量均匀的球体相距较远的距离r,它们之间的万有引力为10-8N.若它们的质量、距离都增加为原来的2倍,则它们间的万有引力为(  )
A.4×10-8NB.10-8NC.2×10-8ND.10-4N

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

对于万有引力定律的表达式F=G
m1m2
r2
,下面说法中正确的是(  )
①公式中G为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的
②当r趋近于零时,万有引力趋于无穷大
③m1与m2受到的引力总是大小相等的,而与m1、m2是否相等无关
④m1与m2受到的引力是一对平衡力.
A.①③B.②④C.①②④D.①③④

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