雙星模型--李幼峰

雙星模型

一,雙星模型

雙星模型:兩顆恆星在相互之間的萬有引力的作用下,繞它們連線上的某點做勻速圓周運動的系統。

二,雙星模型規律

雙星模型--李幼峰

三,高考典例分析

【典例1】(多選)(2018新課標1,20)2017年,人類第一次直接探測到來自雙中子星的引力波,根據科學家們復原的過程,在兩顆中子星合併前約100s時,它們相距約400km,繞二者連線上的某點每秒轉動12圈,將兩顆中子星都看作是質量分別均勻的球體,由這些數據,萬有引力常量並利用牛頓力學知識,可以估算出這一時刻兩顆中子星( )

A質量之積 B質量之和

C速率之和 D各自的自轉角速度

答案:BC

【分析】兩顆中子星繞二者連線上的某點每秒轉動12圈,故可以把兩顆中子星看成雙星系統,兩顆星運動時的角速度和週期是相等的。都是由萬有引力提供向心力。

【解析】設兩顆中子星的質量分別為m1、m2,做圓周運動的半徑分別為r1、r2,由萬有引力提供向心力得:

雙星模型--李幼峰


【典例2】(2010全國I,25題第一問)如圖,質量分別為m和M的兩個星球A和B在引力作用下都繞O點做勻速圓周運動,星球A和B兩者中心之間的距離為L.已知A、B的中心和O三點始終共線,A和B分別在O的兩側.引力常數為G. 求兩星球做圓周運動的週期;

雙星模型--李幼峰

【解析】設AB做圓周運動的半徑分別為r1、r2,由萬有引力提供向心力得:

雙星模型--李幼峰

四,變式練習

【變式1】(多選)宇宙中,兩顆靠得比較近的恆星,只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉,稱之為雙星系統。在浩瀚的銀河系中,多數恆星都是雙星系統。設某雙星系統A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動,如圖所示。若AO>OB,則 ( )

A.星球A的質量一定大於B的質量 B.星球A的線速度一定大於B的線速度 C.雙星間距離一定,雙星的質量越大,其轉動

週期越大D.雙星的質量一定,雙星之間的距離越大,其

轉動週期越大

雙星模型--李幼峰

答案:BD

【分析】由雙星系統的特點可知,A,B運動時的角速度和週期是相等的。

【解析】設兩顆恆星的質量分別為mA、mB,做圓周運動的半徑分別為rA、rB,由萬有引力提供向心力得:

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