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2013年3月12日,在位于智利北部阿塔卡马沙漠,由美国、欧洲和日本等国科研机构建设的世界最大陆基天文望远镜阵举行落成典礼。最近,一个国际研究小组借助该望远镜,观测到了一组双星系统,它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动。此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质,达到质量转移的目的,假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变,则在最初演变的过程中(  )
A.体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度变小
B.体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度变大
C.体积较大星体圆周运动轨迹半径变小,线速度变大
D.体积较大星体圆周运动轨迹半径变小,线速度变小
B

试题分析:由万有引力提供向心力
两颗恒星在万有引力作用下围绕共同点O(物理学上把它叫做质心)作匀速圆周运动,O点在两颗恒星的连线上,设两颗星到O的距离分别为r、R,它们运动的周期为T,由万有引力定律和牛顿第二定律
对质量为m的恒星有
对质量为M的恒星有
r+R=L
由以上三式解得   ,体积较大的星体轨道半径增大,CD选项错误;Mm数值增大,线速度增大,故选B
点评:本题难度较大,解圆周运动问题,确定圆心的位置是很重要的。另外,双星系统在宇宙中是比较普遍的,如果两颗星的质量相差悬殊,如m<<M,则r=L,R=O,,这是可以把大质量星看作静止的,小质量星围绕大质量星运动
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

设太阳质量为M,某行星绕太阳公转周期为T,轨道可视作为r的圆,已知万有引力常量为G,则描述该行星运动的上述物理量满足(   )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

北京时间2012年10月,我国第16颗北斗导航卫星发射成功.它是一颗地球静止轨道卫星(即地球同步卫星),现已与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行并形成区域服务能力。在这l6颗北斗导航卫星中,有多颗地球静止轨道卫星,下列关于地球静止轨道卫星的说法中正确的是
A.它们的运行速度都小于7.9 km/s
B.它们运行周期的大小可能不同
C.它们离地心的距离可能不同
D.它们的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即,k是一个对所有行星都相同的常量.将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k的表达式.已知引力常量为G,太阳的质量为M.
(2) 一均匀球体以角速度ω绕自己的对称轴自转,若维持球体不被瓦解的唯一作用力是万有引力,则此球的最小密度是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列叙述中的力,属于万有引力的是(     )
A.马拉车的力B.钢绳吊起重物的力
C.太阳与地球之间的吸引力D.两个异名磁极之问的吸引力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

对质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式F = G,下列说法中正确的是(   )
A.公式中的万有引力常量,它是由实验得出的,而不是人为规定的
B.当两物体间的距离趋于零时,万有引力趋于无穷大
C.m1和m2所受引力的大小与各自的质量成正比
D.两个物体间的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

要使两物体间的万有引力减小到原来的,下列办法中可采用的是(      )
A.使两物体的质量都减到原来的,距离不变
B.使两物体的质量都减到原来的,距离不变
C.使两物体的距离增为原来的4倍,质量不变
D.使两物体的质量和距离都减为原来的

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列说法正确的是(   )
A.地球是宇宙的中心,太阳、月亮及其他行星都绕地球运动
B.太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动
C.开普勒发现了万有引力定律
D.地球是绕太阳运动的一颗行星

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

已知地球半径为R,质量为M,自转角速度为w,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,地球同步卫星与地心间的距离为r,则以下说法中正确的是
A.地面赤道上物体随地球自转运动的线速度为wR
B.地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为wR
C.地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为
D.地球同步卫星的运行速度为

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