(2008?寧夏)天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星.雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍.利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運(yùn)動(dòng)特征可推算出它們的總質(zhì)量.已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期均為T,兩顆恒星之間的距離為r,試推算這個(gè)雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量.(引力常量為G)
分析:這是一個(gè)雙星的問題,兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng),它們之間的萬有引力提供各自的向心力,兩顆恒星有相同的角速度和周期,結(jié)合牛頓第二定律和萬有引力定律解決問題.
解答:解:設(shè)兩顆恒星的質(zhì)量分別為m1、m2,做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為r1、r2,角速度分別為ω1,ω2.根據(jù)題意有
ω12
r1+r2=r②
根據(jù)萬有引力定律和牛頓定律,有
G
m1m2
r2
=m1
ω
2
1
r1

G
m1m2
r2
=m2
ω
2
2
r2

聯(lián)立以上各式解得            r1=
m2r
m1+m2

根據(jù)解速度與周期的關(guān)系知ω1=ω2=
T

聯(lián)立③⑤⑥式解得m1+m2=
4π2
T2G
r3

答:這個(gè)雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量是
4π2
T2G
r3
點(diǎn)評(píng):本題是雙星問題,與衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)模型不同,兩顆星都繞同一圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),關(guān)鍵抓住條件:相同的角速度和周期.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?寧夏)甲乙兩車在公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),它們的v-t圖象如圖所示.兩圖象在t=t1時(shí)相交于P點(diǎn),P在橫軸上的投影為Q,△OPQ的面積為S.在t=0時(shí)刻,乙車在甲車前面,相距為d.已知此后兩車相遇兩次,且第一次相遇的時(shí)刻為t′,則下面四組t′和d的組合可能是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?寧夏)一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的氣缸內(nèi),活塞相對(duì)于底部的高度為h,可沿氣缸無摩擦地滑動(dòng).取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上.沙子倒完時(shí),活塞下降了
h4
.再取相同質(zhì)量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上.外界天氣的壓強(qiáng)和溫度始終保持不變,求此次沙子倒完時(shí)活塞距氣缸底部的高度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?寧夏)一滑塊在水平地面上沿直線滑行,t=0時(shí)其速度為1m/s.從此刻開始滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平面作用F,力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖a和圖b所示.設(shè)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)力F對(duì)滑塊做的功分別為W1、W2、W3,則以下關(guān)系正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?寧夏)如圖所示,在xOy平面的第一象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)的方向平行于y軸向下;在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向垂直于紙面向外.有一質(zhì)量為m,帶有電荷量+q的質(zhì)點(diǎn)由電場(chǎng)左側(cè)平行于x軸射入電場(chǎng).質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x軸上A點(diǎn)時(shí),速度方向與x軸的夾角為φ,A點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為d.接著,質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),并垂直于OC飛離磁場(chǎng).不計(jì)重力影響.若OC與x軸的夾角φ,求:
(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度的大;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案