题目内容
【题目】太空中存在离其他恒星很远、由三颗星体组成的三星系统，可忽略其他星体对它们的引力。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是直线三星系统A——三颗星体始终在一条直线上；另一种是三角形三星系统B——三颗星体位于等边三角形的三个顶点上。已知某三星系统A每颗星体的质量均为m，相邻两颗星体中心间的距离都为R；某三星系统B的每颗星体的质量恰好也均为m，且三星系统A外侧的两颗星体与三星系统B每颗星体做匀速圆周运动的周期相等。引力常量为G，则
A. 三星系统A外侧两颗星体运动的角速度大小为
B. 三星系统A外侧两颗星体运动的线速度大小为
C. 三星系统B的运动周期为
D. 三星系统B任意两颗星体中心间的距离为
【答案】ACD
【解析】
对三星系统A：三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；其中边上的一颗星受中央星和另一颗边上星的万有引力提供向心力：
，解得：
，所以
，
，三星系统A外侧的两颗星作匀速圆周运动的周期和三星系统B 每颗星作匀速圆周运动的周期相等，故：
，另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，由万有引力定律和牛顿第二定律得：
，由于两种系统的运动周期相同，即
，解得：
，故ACD正确。
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