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11.天文观测中发现宇宙中存在着“双星”.所谓双星,是两颗质量分别为M1和M2的星球,它们的距离为r,而r远远小于它们跟其它天体之间的距离,这样的双星将绕着它们的连线上的某点O作匀速圆周运动.现假定有一双星座,其质量分别为M1和M2,且M1>M2,用我们所学的知识可以断定这两颗星(  )
A.M1对M2引力比M2对M1的引力大B.M1运动周期比M2运动周期长
C.M1运动半径比M2运动半径小D.M1运动速率比M2运动速率小

分析 双星模型靠相互间的万有引力提供向心力做匀速圆周运动,两星的运行周期相同,抓住相互间的万有引力相等,结合牛顿第二定律求出两星的轨道半径大小,从而比较线速度的大小.

解答 解:AB、两星相互的万有引力相等,即M1对M2引力与M2对M1的引力大小相等,双星的周期相同,以相同的角速度转动,故A错误,B错误.
C、根据$G\frac{{M}_{1}{M}_{2}}{{L}^{2}}={M}_{1}{r}_{1}{ω}^{2}$,$G\frac{{M}_{1}{M}_{2}}{{L}^{2}}={M}_{2}{r}_{2}{ω}^{2}$知,M1r1=M2r2,因为M1>M2,则r1<r2,故C正确.
D、因为角速度相等,根据v=rω知,r1<r2,则v1<v2,故D正确.
故选:CD.

点评 解决本题的关键知道双星模型的特点,即周期相同,靠相互间的万有引力提供向心力.向心力大小相等,知道轨道半径之比等于质量之反比.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

1.静止在光滑水平面上的物体,受到水平拉力F的作用,拉力F随时间t变化的图象如图所示,则下列说法中正确的是(  )
A.0~4s内物体的位移为零B.0~4s内拉力对物体做功为零
C.4s末物体的动量为零D.0~4s内拉力对物体冲量为零

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2.如图所示,有一种嵌入式照明设备,LED点光源S镶嵌在下层玻璃板内,上层平玻璃板的折射率为n1=$\sqrt{2}$,厚度H1=1cm,下层平玻璃板的折射率n2=2,厚度H2=$\sqrt{3}$cm,点光源发出的光可在空气中大范围看到,还防水防尘,求:
①光在下层玻璃板内传播的速度;
②要使光在空气中传播的范围最大,上层玻璃板上表面的最小面积为多大?(画出光路图)

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19.某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理.
(1)将气垫导轨调至水平,安装好实验器材,从图中读出两光电门中心之间的距离S=50.0cm;
(2)测量挡光条的宽度d,记录挡光条通过光电门1和2所用的时间△t1和△t2,并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F,为了完成实验,还需要直接测量的一个物理量是滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M;
(3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块的质量?否(填“是”或“否”)

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6.利用如图(a)所示电路,可以测量金属丝电阻率ρ,所用的实验器材有:
待测的粗细均匀的电阻丝、电流表(量程0.6A,内阻忽略不计)、电源(电动势3.0V,内阻r未知)、保护电阻(R0=4.0Ω)、刻度尺、螺旋测微器、开关S、导线若干、滑片P.
实验步骤如下:
①用螺旋测微器测得电阻丝的直径d如图(b)所示;
②闭合开关,调节滑片P的位置,分别记录每次实验中aP长度x及对应的电流值I;
③以$\frac{1}{I}$为纵坐标,x为横坐标,作$\frac{1}{I}$-x图线(用直线拟合);
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.
回答下列问题:
(1)螺旋测微器求数为d=0.400mm.
(2)用题中字母可求得$\frac{1}{I}$与x的关系式为$\frac{1}{I}$=$\frac{4ρ}{πE{d}^{2}}x+\frac{{R}_{0}+r}{E}$.
(3)实验得到的部分数据如表所示,其中aP长度=0.30m时电流表的示数如图(c)所示,读出数据,完成下表,答:①0.38,②2.63.
x(m)0.100.200.300.400.500.60
I(A)0.490.430.330.310.28
$\frac{1}{I}$(A-12.042.333.033.233.57
(4)在图(d)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=2.97A-1m-1,截距b=1.77A-1.(保留三位有效数字)

(5)根据图线求得电阻丝的电阻率ρ=1.10×10-6,电源的内阻为r=1.30Ω.(保留三位有效数字)

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2.下面的装置可以探究外力做功和物体速度变化的关系.如图1所示,光滑斜槽轨道固定在水平桌面上,将斜槽从底端开始分成长度相等的五等份,使AB=BC=CD=DE=EF,让小球每次从不同等分点处释放,最后落在水平地面上.

(1)实验中,若小球从F点释放运动至斜槽水平位置的过程中,外力做的功为W,则小球从B点释放运动至斜槽水平位置的过程中,外力做的功为$\frac{W}{5}$.
(2)实验中,小球每次在斜槽上运动的长度记作L,小球做平抛运动的水平位移记作x,通过五组数据描点做出L-x2的图象2是一条过原点的直线.设小球运动到斜槽底端时的速度为v,可以判断,外力做功W与v2(填v、v2或$\sqrt{v}$)成正比.若斜槽的倾角为θ,小球抛出点距地面的高度为H,则图象的斜率为$\frac{1}{4Hsinθ}$(用H、θ表示).

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9.如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,下列说法正确的是(  )
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B.从图示时刻开始,经过0.01s,质点b通过的路程为2m
C.若该波遇到的障碍物或孔的尺寸比4m大得多,则该波将发生明显的衍射现象
D.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为50Hz

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6.下列哪些事例是为了避免发生离心运动的(  )
A.在炼钢厂中,无缝钢管的制作方法
B.在公路弯道,车辆不允许超过规定的速度
C.洗衣机脱水桶高速转动,将衣服的水分甩掉
D.高速转动的砂轮不得超过允许的最大速度

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7.在一个温度可视为不变的水池中,一个气泡从水底缓慢向上浮起,则在气泡上升的过程中,气泡的(  )
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