题目内容

【题目】2016年2月11日,LIGO科学合作组织首次探测到了来自宇宙中双黑洞合并所产生的引力波,证实了爱因斯坦100年前所做的预测。脉冲双星间的距离在减小已间接证明了引力波的存在。如果将该双星系统简化为理想的圆周运动模型,如下图所示,两星球在相互的万有引力作用下,绕O点做匀速圆周运动。由于双星间的距离减小,则

A. 两星的运动速度均逐渐减小

B. 两星的运动角速度均逐渐变大

C. 两星的向心加速度均逐渐减小

D. 两星的运动周期均逐渐减小

【答案】BD

【解析】

双星做匀速圆周运动具有相同的角速度,靠相互间的万有引力提供向心力,根据万有引力提供向心力得出双星的轨道半径关系,从而确定出双星的半径如何变化,以及得出双星的角速度、线速度、加速度和周期的变化。

A项:根据,解得:,由于L平方的减小比r1和r2的减小量大,则线速度增大,故A错误;

B、D项:根据,,知m1r1=m2r2,知轨道半径比等于质量之反比,双星间的距离减小,则双星的轨道半径都变小,根据万有引力提供向心力,知角速度变大,周期变小,故B、D正确;

C项:根据知,L变小,则两星的向心加速度增大,故C错误。

故应选BD。

练习册系列答案
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【题目】用下图甲所示装置做“验证动能定理”的实验。实验中小车碰到制动挡板时,钩码尚未到达地面。

(1)为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力,以下操作必要的是______(选填选项前的字母)

A.在未挂钩码时,将木板的右端垫高以平衡摩擦力

B.在悬挂钩码后,将木板的右端垫高以平衡摩擦力

C.调节木板左端定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行

D.所加钩码的质量尽量大一些

(2)如图乙是某次实验中打出纸带的一部分。O、A、B、C为4个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有4个 打出的点没有画出,所用交流电源的频率为50Hz。通过测量可知,打点计时器打B点时小车的速度大小为______ m/s。

(3)小王同学经过认真、规范操作,得到一条点迹清晰 的纸带。他把小车开始运动时打下的点记为O,再依次在纸带上取等时间间隔的1、2、3、4、5、6等多个计数点,可获得各计数点到O的距离s及打下各计数点时小车的瞬时速度v。如图丙是根据这些实验数据绘出的v2-s图象。已知此次实验中钩码的总质量为0.015 kg,小车中砝码的总质量为0.100 kg,取重力加速度g=9.8 m/s2,则由图象可知小车的质量为____kg(结果保留两位有效数字)。

(4)在钩码总质量远小于小车质量的情况下,小李同学认为小车所受拉力大小等于钩码所受重力大小。但经多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些,造成这一情况的原因可能是_____(选填选项前的字母)

A.滑轮的轴处有摩擦

B.小车释放时离打点计时器太近

C.长木板的右端垫起的高度过高

D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力

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