在天文學(xué)中,把兩顆相距較近的恒星叫雙星,已知兩恒星的質(zhì)量分別為m和M,兩星之間的距離為L,兩恒星分別圍繞共同的圓心作勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,求恒星運(yùn)動(dòng)的半徑和周期。
         
兩顆恒星在萬有引力作用下圍繞共同點(diǎn)O(物理學(xué)上把它叫做質(zhì)心)作勻速圓周運(yùn)動(dòng),O點(diǎn)在兩顆恒星的連線上,設(shè)兩顆星到O的距離分別為r、R,它們運(yùn)動(dòng)的周期為T,由萬有引力定律和牛頓第二定律
對(duì)質(zhì)量為m的恒星有
對(duì)質(zhì)量為M的恒星有
r+R=L
由以上三式解得   

解圓周運(yùn)動(dòng)問題,確定圓心的位置是很重要的。另外,雙星系統(tǒng)在宇宙中是比較普遍的,如果兩顆星的質(zhì)量相差懸殊,如m<<M,則r=L,R=O,,這是可以把大質(zhì)量星看作靜止的,小質(zhì)量星圍繞大質(zhì)量星運(yùn)動(dòng)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

假如地球自轉(zhuǎn)速度達(dá)到使赤道上的物體“飄”起來(即完全失重),那么地球上一天等于_____________小時(shí).

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)2007年11月5日,嫦娥一號(hào)探月衛(wèi)星進(jìn)入繞月軌道開始進(jìn)行對(duì)月球的科學(xué)探測(cè).已知月球的半徑約為地球半徑的1/4,月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/96.(地球表面的量力加速度g取10 m/s2,第一宇宙速度為7.9 km/s,)
(1)月球表面的重力加速度大約是多少?
(2)在月球上要發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星,則最小發(fā)射速度大約為多少?
(3)若飛船登月成功時(shí),宇航員借助一計(jì)時(shí)表測(cè)出近月飛船繞月球一周所需的時(shí)間為丁,請(qǐng)你寫出月球平均密度的表達(dá)式.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

已知地球半徑約為6.4×106m,又知月球繞地球的運(yùn)動(dòng)可近似看作圓周運(yùn)動(dòng),則可估算出月球到地心的距離約為         m。(結(jié)果只保留一位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

資料:理論分析表明,逃逸速度是環(huán)繞速度的倍.即,由此可知,天體的質(zhì)量M越大,半徑R越小,逃逸速度也就越大,也就是說,其表面的物體就越不容易脫離它的束縛.有些恒星,在它一生的最后階段,強(qiáng)大的引力把其中的物質(zhì)緊緊的壓在一起,密度極大,每立方米的質(zhì)量可達(dá)數(shù)噸.它們的質(zhì)量非常大,半徑又非常小,其逃逸速度非常大.于是,我們自然要想,會(huì)不會(huì)有這樣的天體,它的質(zhì)量更大,半徑更小,逃逸速度更大,以m/s的速度傳播的光都不能逃逸?如果宇宙中真的存在這樣的天體,即使它確實(shí)在發(fā)光,光也不能進(jìn)入太空,我們根本看不到它.這種天體稱為黑洞(black hole)。1970年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)很可能是黑洞的目標(biāo).已知m/s,求:
(1)逃逸速度大于真空中光速的天體叫黑洞(black hole),設(shè)某黑洞的質(zhì)量等于太陽的質(zhì)量kg,求它的可能最大半徑(這個(gè)半徑叫做Schwarzchild半徑).
(2)在目前天文觀測(cè)范圍內(nèi),物質(zhì)的平均密度為,如果認(rèn)為我們的宇宙是這樣一個(gè)均勻大球體,其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c,因此任何物體都不能脫離宇宙,問宇宙的半徑至少多大?(球的體積計(jì)算方程

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

據(jù)報(bào)道,美國天文學(xué)家斯科特·高迪發(fā)現(xiàn)了第二個(gè)“太陽系”。新發(fā)現(xiàn)的“太陽系”擁有縮小版本的“太陽”,該恒星大小只有太陽的一半。而其兩個(gè)行星中,較小的行星運(yùn)行軌道與其恒星的距離大概是較大行星與恒星距離的兩倍,就像土星軌道到太陽的距離是木星的兩倍一樣。據(jù)測(cè)算,“小木星”的質(zhì)量是木星的70%,“小土星”是土星質(zhì)量的90%。根據(jù)以上信息判斷((  ))
A.土星運(yùn)動(dòng)周期是木星的
B.“小土星”運(yùn)動(dòng)周期是“小木星”的
C.的比值,太陽系是新“太陽系的2倍
D.的比值,太陽系是新“太陽系”的

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已知地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑為r,周期為t,哈雷彗星繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間為T.設(shè)哈雷彗星的彗核到太陽的最近距離為R1,求它到太陽的最遠(yuǎn)距離R2.若T=76t,并設(shè)R1=r,則R2的具體估算結(jié)果是多少?(用地球公轉(zhuǎn)軌道半徑r表示)

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A.物體從A到B速度越來越大,從B到C速度越來越小
B.物體從A到B速度越來越小,從B到C加速度不變
C.物體從A到B先加速后減速,從B到C一直減速運(yùn)動(dòng)
D.物體在B點(diǎn)受合外力為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

2007年10月24日18時(shí)05分,中國第一顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空。已知月球半徑為R,若“嫦娥一號(hào)”到達(dá)月球表面附近后,地面控制中心將其速度調(diào)整為v時(shí)恰能繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。將月球視為質(zhì)量分布均勻的球體,則月球表面的重力加速度為(    )
A.B.C.D.

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