题目内容

精英家教网经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”,“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的半径远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体.如图所示,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为L,两星质量质量分别为m1、m2.求:m1:m2做圆周运动的角速度(用m1、m2、G表示).
分析:双星在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动,根据牛顿第二定律分别对两恒星进行列式,来求解线速度之比、角速度之比,并得出各自的半径.
解答:解:设双星运行的角速度为ω,由于双星的周期相同,则它们的角速度也相同,则根据牛顿第二定律得:
对m1G
m1m2
L2
=m1r1ω2
对m2G
m1m2
L2
=m2r 2ω2
由①②可得:m1r1ω 2=m2r2ω 2
所以有:
r1
r2
 
=
m2
m1

又r1+r2=L
即:
m2
m1
r2+r2=L
?r2=
m1
m1+m2
L

代入②式可得:
G(m1+m2)
L3

答:圆周运动的角速度为:
G(m1+m2)
L3
点评:双星是圆周运动在万有引力运用中典型问题,关键抓住它们之间的关系:角速度和周期相同,由相互之间的万有引力提供向心力.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网