题目内容
【题目】某国际天文研究小组观测到了一组双星系统,它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动,双星系统中质量较小的星体能“吸食”质量较大的星体的表面物质,达到质量转移的目的.根据大爆炸宇宙学可知,双星间的距离在缓慢增大,假设星体的轨道近似为圆,则在该过程中( )
A. 双星做圆周运动的角速度不断减小
B. 双星做圆周运动的角速度不断增大
C. 质量较大的星体做圆周运动的轨道半径减小
D. 质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大
【答案】AD
【解析】试题分析:双星绕两者连线的一点做匀速圆周运动,由相互之间万有引力提供向心力,根据万有引力定律、牛顿第二定律和向心力进行分析.
解:AB、设体积较小的星体质量为m1,轨道半径为r1,体积大的星体质量为m2,轨道半径为r2.双星间的距离为L.转移的质量为△m.
根据万有引力提供向心力对m1:=(m1+△m)ω2r1… ①
对m2:=(m2﹣△m)ω2r2… ②
由①②得:ω=,总质量m1+m2不变,两者距离L增大,则角速度ω变小.故A正确、B错误.
CD、由②式可得,把ω的值代入得:,
因为,L增大,故r2增大.即质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大,故C错误、D正确.
故选:AD.
【点评】本题是双星问题,要抓住双星系统的条件:角速度与周期相同,运用牛顿第二定律采用隔离法进行研究.
【题型】单选题
【结束】
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【题目】如图所示,一匀强电场的电场线平行于xOy平面,电场强度大小为E,xOy平面上有一椭圆,椭圆的长轴在x轴上,E、F两点为椭圆的两个焦点,AB是椭圆的短轴,椭圆的一端过O点,则下列说法正确的是( )
A. 在椭圆上,O、C两点间电势差一定最大
B. 在椭圆上,A、B两点间电势差可能最大
C. 一个点电荷从E点运动到椭圆上任意一点再运动到F点,电场力做功可能为零
D. 一个点电荷从O点运动到A点与从B点运动到C点,电场力做功一定相同
【答案】BCD
【解析】由于匀强电场方向平行于坐标平面,当电场方向平行于y轴时,O、C间的电势差为零,A、B间的电势差最大,B项正确,A项错误;如果电场方向平行于y轴,则E、F两点电势相等,则一个点电荷从E点运动到椭圆上任意一点再运动到F点,电场力做功为零,C项正确;由于O、A连线平行于B、C连线,且长度相等,因此在匀强电场中,O、A间的电势差和B、C间的电势差相等,一个点电荷从O点运动到A点与从B点运动到C点,电场力做功一定相同,D项正确.