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现代观测表明,由于引力作用,恒星有“聚集”的特点,.众多的恒星组成不同层次的恒星系统,最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星,如图所示,两星各以一定速率绕其连线上某一点匀速转动,这样才不至于因万有引力作用而吸引在一起,已知双星质量分别为m1、m2,它们间的距离始终为L,引力常数为G,求:?
(1)双星旋转的中心O到m1的距离;?
(2)双星的转动周期.?
分析: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,根据牛顿第二定律分别对两星进行列式,来求解.
解答:解:(1)设m1到中心O的距离为x,双星的周期相同,由万有引力充当向心力,向心力大小相等得:F=F
知:G
m1m2
L2
=m1x
4π2
T2
…①
G
m1m2
L2
=m2(L-x)
4π2
T2
…②
联立①②求解得:x=
m2
m1+m2
L
…③
(2)由①③解得:T=2πL
L
G(m1+m2)

答:(1)双星旋转的中心O到m1的距离是
m2
m1+m2
L
;?
(2)双星的转动周期是2πL
L
G(m1+m2)
点评:这道题充分体现了利用双星系统的特点来解题的思路.
双星特点:1.绕同一中心转动的角速度和周期相同.
2.由相互作用力充当向心力,向心力相同.
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科目:高中物理 来源: 题型:

现代观测表明,由于引力的作用,恒星有“聚焦”的特点,众多的恒星组成不同层次的恒星系统,最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星.它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动,这样就不至于由于万有引力的作用而吸引在一起.设某双星中A、B两星的质量分别为m 和 3m,两星间距为L,在相互间万有引力的作用下,绕它们连线上的某点O转动,则O点距B星的距离是多大?它们运动的周期为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

现代观测表明,由于引力作用,恒星有“聚焦”的特点,众多的恒星组成了不同层次的恒星系统,最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星.如图所示,这两颗恒星的质量分别为m1、m2,它们各以一定的速率绕它们连线上的某一点为圆心匀速转动,这样才不至于因万有引力作用而吸引在一起.则这两颗恒星的轨道半径之比r1∶r2=________,线速度大小之比v1∶v2=_______.

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科目:高中物理 来源:2014届福建省高一下学期第二次月考物理试卷(解析版) 题型:计算题

现代观测表明,由于引力作用,恒星有“聚集”的特点。众多的恒星组成不同层次的恒星系统,最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星,如图所示,两星各以一定速率绕其连线上某一点匀速转动,这样才不至于因万有引力作用而吸引在一起。已知双星质量分别为m1、m2,它们间的距离始终为L,引力常量为G,求:

(1) 双星旋转的中心O到m1的距离;

(2) 双星的转动角速度。

 

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科目:高中物理 来源:2014届湖南省四县高一下学期期中联考物理试卷(解析版) 题型:计算题

现代观测表明,由于引力作用,恒星有“聚集”的特点,.众多的恒星组成不同层次的恒星系统,最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星,如图所示,两星各以一定速率绕其连线上某一点匀速转动,这样才不至于因万有引力作用而吸引在一起,已知双星质量分别为m、m2,它们间的距离始终为L,引力常数为G,求:?

(1)双星旋转的中心O到m的距离;?(5分)

(2)双星的转动周期.?(5分)

 

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