雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成,兩恒星在相互引力的作用下,分別圍繞其連線(xiàn)上的某一點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng).研究發(fā)現(xiàn),雙星系統(tǒng)演化過(guò)程中,兩星的總質(zhì)量、距離和周期均可能發(fā)生變化.若某雙星系統(tǒng)中兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間演化后,兩星總質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的k倍,兩星之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的n倍,DC運(yùn)動(dòng)的周期為( 。
A.
n3
k2
T
B.
n3
k
T
C.
n2
k
T
D.
n
k
T
設(shè)m1的軌道半徑為R1,m2的軌道半徑為R2.兩星之間的距離為l.
由于它們之間的距離恒定,因此雙星在空間的繞向一定相同,同時(shí)角速度和周期也都相同.由向心力公式可得:
對(duì)m1
Gm1m2
l2
=
m14π2R1
T2

對(duì)m2
Gm1m2
l2
=
m24π2R2
T2

又因?yàn)镽1十R2=l,m1+m2=M
由①②式可得 T2=
4π2l3
G(m1+m2)
=
4π2l3
GM

所以當(dāng)兩星總質(zhì)量變?yōu)镵M,兩星之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的n倍,
圓周運(yùn)動(dòng)的周期平方為 T′2=
4π2(nl)3
G(m1′+m2′)
=
4π2n3l3
GkM
=
n3
k
T2

即T′=
n3
k
T,故ACD錯(cuò)誤,B正確;
故選B.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

2013年12月12日,嫦娥三號(hào)探測(cè)器由長(zhǎng)征三號(hào)運(yùn)載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,首次實(shí)現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察,嫦娥三號(hào)的飛行軌道示意圖如圖所示.假設(shè)嫦娥三號(hào)在環(huán)月段圓軌道和橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),只受到月球的萬(wàn)有引力.則( 。
A.嫦娥三號(hào)的發(fā)射速度大于11.2km/s
B.嫦娥三號(hào)在環(huán)月段圓軌道上的運(yùn)行速度小于7.9km/s
C.嫦娥三號(hào)在環(huán)月段橢圓軌道上P點(diǎn)的速度小于Q點(diǎn)的速度
D.嫦娥三號(hào)由環(huán)月段圓軌道變軌進(jìn)入環(huán)月段橢圓軌道時(shí),應(yīng)讓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火使其減速

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

2009年10月7日電,美國(guó)宇航局(NASA)的斯皮策(Spitzer)太空望遠(yuǎn)鏡近期發(fā)現(xiàn)土星外環(huán)繞著一個(gè)巨大的漫射環(huán).該環(huán)比已知的由太空塵埃和冰塊組成的土星環(huán)要大得多.據(jù)悉,這個(gè)由細(xì)小冰粒及塵埃組成的土星環(huán)溫度接近-157℃,結(jié)構(gòu)非常松散,難以反射光線(xiàn),所以此前一直未被發(fā)現(xiàn),而僅能被紅外探測(cè)儀檢測(cè)到.這一暗淡的土星環(huán)由微小粒子構(gòu)成,環(huán)內(nèi)側(cè)距土星中心約600萬(wàn)公里,外側(cè)距土星中心約1800萬(wàn)公里.若忽略微粒間的作用力,假設(shè)土環(huán)上的微粒均繞土星做圓周運(yùn)動(dòng),則土環(huán)內(nèi)側(cè)、外側(cè)微粒的( 。
A.線(xiàn)速度之比為
3
:1
B.角速度之比為1:1
C.周期之比為1:1D.向心加速度之比為9:1

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

我國(guó)“神舟”六號(hào)宇宙飛船已經(jīng)發(fā)射成功,當(dāng)時(shí)在飛船控制中心的大屏幕上出現(xiàn)的一幅衛(wèi)星運(yùn)行軌跡圖,如圖,它記錄了“神舟”六號(hào)飛船在地球表面垂直投影的位置變化.圖中表示在一段時(shí)間內(nèi)飛船繞地球圓周飛行四圈,依次飛經(jīng)中國(guó)和太平洋地區(qū)的四次軌跡①、②、③、④,圖中分別標(biāo)出了各地點(diǎn)的經(jīng)緯度(如:在軌跡①通過(guò)赤道時(shí)的經(jīng)度為西經(jīng)156°,繞行一圈后軌跡②再次經(jīng)過(guò)赤道時(shí)經(jīng)度為180°…),若已知地球半徑為R,地球表面處的重力加速度g,地球自轉(zhuǎn)周期為24h,根據(jù)圖中的信息:

(1)如果飛船運(yùn)行周期用T表示,試寫(xiě)出飛船離地面高度的表達(dá)式
(2)飛船運(yùn)行一周,地球轉(zhuǎn)過(guò)的角度是多少?
(3)求飛船運(yùn)行的周期.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

中國(guó)成功發(fā)射和回收了“神舟”號(hào)系列飛船,標(biāo)志著中國(guó)運(yùn)載火箭的技術(shù)水平已躋身于世界前列.
(1)圖A為某火箭發(fā)射場(chǎng),B為山區(qū),C為城市,發(fā)射場(chǎng)正在進(jìn)行某型號(hào)火箭的發(fā)射試驗(yàn),該火箭起飛時(shí)質(zhì)量為2.20×105kg,起飛推力為2.75×106N,火箭發(fā)射塔高100m,則該火箭起飛時(shí)的加速度大小為_(kāi)_____m/s2;在火箭推力不變的情況下,若不考慮空氣阻力及火箭質(zhì)量的變化,火箭起飛后,經(jīng)______s飛離火箭發(fā)射塔.
(2)為了傳播火箭發(fā)射的實(shí)況,在發(fā)射場(chǎng)建立了發(fā)射臺(tái)用于發(fā)射廣播與電視信號(hào),已知傳播無(wú)線(xiàn)電廣播所用的電磁波的波長(zhǎng)為550m,而傳輸電視信號(hào)所用的電磁波的波長(zhǎng)為0.566m,為了不讓山區(qū)擋住信號(hào)傳播,使城市居民能收聽(tīng)和收看火箭發(fā)射實(shí)況,必須通過(guò)建在山頂上的轉(zhuǎn)發(fā)站來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)______(填“無(wú)線(xiàn)電廣播信號(hào)”或“電視信號(hào)”),這是因?yàn)椋篲_____.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一個(gè)在地球上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺,其振動(dòng)圖象如圖1所示,今將此單擺移至某一行星上,其簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象如圖2所示.若已知該行星的質(zhì)量為地球質(zhì)量的2倍,求該行星的半徑與地球半徑之比.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

中俄聯(lián)合火星探測(cè)器,2009年10月出發(fā),經(jīng)過(guò)3.5億公里的漫長(zhǎng)飛行,在2010年8月29日抵達(dá)了火星.雙方確定對(duì)火星及其衛(wèi)星“火衛(wèi)一”進(jìn)行探測(cè).火衛(wèi)一在火星赤道正上方運(yùn)行,與火星中心的距離為9450km,繞火星1周需7h39min.若其運(yùn)行軌道可看作圓形軌道,萬(wàn)有引力常量為G=6.67×10-11Nm2/kg2,則由以上信息能確定的物理量是( 。
A.火衛(wèi)一的質(zhì)量B.火星的質(zhì)量
C.火衛(wèi)一的繞行速度D.火衛(wèi)一的向心加速度

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

我國(guó)神舟號(hào)載人航天飛行獲得了圓滿(mǎn)的成功,航天員可以實(shí)現(xiàn)空間出艙的活動(dòng),飛船已成功實(shí)施了釋放小伴星的實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了我國(guó)空間技術(shù)發(fā)展的重大跨越.已知飛船在地球上空的圓軌道上運(yùn)行時(shí)離地面的高度為h,地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,萬(wàn)有引力常量為G.求飛船在該圓軌道上運(yùn)行時(shí):
(1)線(xiàn)速度v的大小和周期T;
(2)線(xiàn)速度v與第一宇宙速度的比值;
(3)飛船的向心加速度an

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

自1957年前蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星上天后,迄今人類(lèi)向太空發(fā)射的航天器已經(jīng)超過(guò)4000枚.它們進(jìn)入軌道后,有的因失去時(shí)效而報(bào)廢,有的因出現(xiàn)故障而失靈,但都仍舊在太空漫游,形成了大量的太空垃圾.在太陽(yáng)活動(dòng)期,地球大氣會(huì)受太陽(yáng)風(fēng)的影響而擴(kuò)張,使一些原本在大氣層外繞地球飛行的太空垃圾被大氣包圍,從而開(kāi)始向地面下落.大部分太空垃圾在落地前已經(jīng)燃燒成灰燼,但體積較大的太空垃圾則會(huì)落到地面上,對(duì)人類(lèi)造成危害.太空垃圾下落的原因是( 。
A.大氣的擴(kuò)張使垃圾受到的萬(wàn)有引力增大而導(dǎo)致下落
B.太空垃圾在燃燒過(guò)程中質(zhì)量不斷減小,根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律,向心加速度不斷增大,由此導(dǎo)致下落
C.太空垃圾在大氣阻力作用下速度減小,做圓運(yùn)動(dòng)所需的向心力將小于實(shí)際的萬(wàn)有引力,過(guò)大的萬(wàn)有引力將垃圾拉向了地面
D.太空垃圾的上表面受到的大氣壓力大于其下表面受到的大氣壓力,這種壓力差將它推向地面

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同步練習(xí)冊(cè)答案