题目内容
【题目】美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”。天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在,证实了GW150914是两个黑洞并合的事件。GW150914是一个36倍太阳质量的黑洞和一个29倍太阳质量的黑洞并合事件。假设这两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动,且这两个黑洞的间距缓慢减小。若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响,则关于这两个黑洞的运动,下列说法正确的是( )
A. 这两个黑洞运行的线速度大小始终相等
B. 这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等
C. 36倍太阳质量的黑洞和29倍太阳质量的黑洞运行的线速度大小之比为36∶29
D. 随两个黑洞的间距缓慢减小,这两个黑洞运行的周期也在减小
【答案】D
【解析】
解:A、这两个黑洞共轴转动,角速度相等,根据v=ωr可以,由于不知道两个黑洞的转动半径关系,所以线速度大小不一定相等,故A错误;
B、根据a=ω2r可知,由于不知道两个黑洞的转动半径关系,所以向心加速度大小不一定相等,故B错误;
C、根据万有引力提供向心力可知,得,,由, 由,故C错误;
D、根据可得,根据可得,
所以当M1+M2不变时,L增大,则T增大,即双星系统运行周期会随间距减小而减小,故D正确.
故选:D
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