【題目】在天體運(yùn)動中，將兩顆彼此相距較近的星體稱為雙星．它們在相互的萬有引力作用下間距保持不變，并沿半徑不同的同心圓軌道做勻速圓周運(yùn)動．如果雙星間距為L，質(zhì)量分別為M1和M2，引力常量為G，試計(jì)算：

（1）雙星的軌道半徑R1、R2；

（2）雙星的運(yùn)行周期T；

（3）雙星的線速度v1、v2.

【答案】（1）； （2）（3）；

【解析】設(shè)行星轉(zhuǎn)動的角速度為ω，周期為T．
（1）如圖，對星球M1，由向心力公式可得：G=M1ω2R1，
同理對星M2，有：G=M2ω2R2
兩式相除得： ，（即軌道半徑與質(zhì)量成反比）
又因?yàn)?/span>L=R1+R2
所以得：R1=L，R2=L．
（2）由上式得到ω=，
因?yàn)?/span>T= ，所以： ．
（3）由v＝可得雙星線速度為：
v1＝＝，
v2＝＝

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是( )

A. 洛倫茲力對M、N做正功

B. M的速率小于N的速率

C. M帶負(fù)電，N帶正電

D. M的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測電阻絲阻值約為6Ω．

(1)用螺旋測微器測量電阻絲的直徑d，其中一次測量結(jié)果如圖所示，圖中讀數(shù)為d =______mm．

(2)為了測量電阻絲的電阻R，除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：

電壓表V1，量程3V，內(nèi)阻約3kΩ

電壓表V2，量程15V，內(nèi)阻約10kΩ

電流表A1，量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω

電流表A2，量程100μA，內(nèi)阻約2000Ω

滑動變阻器R1，0～1750Ω，額定電流0.3A

滑動變阻器R2，0～50Ω，額定電流1A

電源E1（電動勢為1.5V，內(nèi)阻約為0.5Ω）

電源E2（電動勢為3V，內(nèi)阻約為1.2Ω）

為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，請選用適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，在圖2方框中畫出測量電阻絲電阻應(yīng)采用的電路圖，并在圖中標(biāo)明所選器材的符號____．

(3)已用刻度尺測量出接入電路中的金屬導(dǎo)線的有效長度為L，請用測量值表示計(jì)算材料電阻率的公式ρ=______（注明測量值所用符號）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，M能在水平光滑桿上自由滑動，滑桿連架裝在轉(zhuǎn)盤上．M用繩跨過在圓心處的光滑滑輪與另一質(zhì)量為m的物體相連．當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω轉(zhuǎn)動時(shí)，M離軸距離為r，且恰能保持穩(wěn)定轉(zhuǎn)動．當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速增至原來的2倍，調(diào)整r使之達(dá)到新的穩(wěn)定轉(zhuǎn)動狀態(tài)，則滑塊M(　　)

A. 所受向心力變?yōu)樵瓉淼?/span>4倍

B. 線速度變?yōu)樵瓉淼?/span>

C. 半徑r變?yōu)樵瓉淼?/span>

D. M的角速度變?yōu)樵瓉淼?/span>

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是某同學(xué)探究做圓周運(yùn)動的物體質(zhì)量、向心力、軌道半徑及線速度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運(yùn)動.力傳感器測量向心力F，速度傳感器測量圓柱體的線速度v，該同學(xué)通過保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動半徑不變，來探究向心力F與線速度v的關(guān)系：

(1)該同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)方法為________.

A.等效替代法B.控制變量法C.理想化模型法

(2)改變線速度v，多次測量，該同學(xué)測出了五組F、v數(shù)據(jù)，如下表所示：

該同學(xué)對數(shù)據(jù)分析后，在圖乙坐標(biāo)紙上描出了五個(gè)點(diǎn).

①作出F－v2圖線；

②若圓柱體運(yùn)動半徑r＝0.2 m，由作出的F－v2的圖線可得圓柱體的質(zhì)量m＝________ kg.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，寬度為，上、下邊界與地面平行，下邊界與地面相距．將一個(gè)邊長為，質(zhì)量為m，總電阻為R的正方形剛性導(dǎo)電線框ABCD置于勻強(qiáng)磁場區(qū)域上方，線框CD邊與磁場上邊界平行，從高于磁場上邊界h的位置靜止釋放，h的值能保證AB邊勻速通過磁場區(qū)域．從AB邊離開磁場到CD邊落在地面所用時(shí)間是AB邊界通過磁場時(shí)間的2倍（重力加速度為g），求：

（1）線框通過磁場過程中電流的方向；

（2）磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；

（3）根據(jù)CD邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線框加速度a與h的函數(shù)關(guān)系，分析h在不同情況下加速度的大小和方向，計(jì)算線框通過磁場區(qū)域產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子從容器A下方小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，然后讓粒子從小孔S3垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中，最后打到底片D上， 粒子的重力忽略不計(jì)。

（1）粒子在S1、S2之間做什么運(yùn)動? 在S2、S3之間做何種運(yùn)動，在磁場區(qū)域?qū)⒆龊畏N運(yùn)動?

（2）粒子剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小

（3）若粒子最終打到底片的D點(diǎn)， S3距離D多遠(yuǎn)？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間距離為d，上極板正中有一小孔，質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球從小孔正上方高h處由靜止開始下落，穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零（空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場可視為勻強(qiáng)電場，重力加速度為g），求：

（1）小球到達(dá)小孔處的速度；

（2）極板間電場強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷量；

（3）小球從開始下落運(yùn)動到下極板處的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)物體在外力作用下由靜止開始沿直線運(yùn)動，其加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線如圖所示，則該物體：( )

A. 0～1s內(nèi)加速運(yùn)動，1s～3s內(nèi)減速運(yùn)動，第3s末回到出發(fā)點(diǎn)

B. 0～3s內(nèi)物體位移是12m

C. 0～1s內(nèi)與1s～3s內(nèi)的平均速度相同

D. 2s時(shí)的速度方向與0.5s時(shí)的速度方向相反

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