题目内容
20.宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”,它们以两者的连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不至因万有引力的作用吸引到一起.已知在某一“双星”系统中,两星球的质量比为1:2,则其半径之比R1:R2=2:1,角速度之比ω1:ω2=1:1.分析 双星靠相互间的万有引力提供向心力,抓住角速度相等,向心力相等求出轨道半径之比;根据万有引力提供向心力求出角速度的大小.
解答 解:双星靠相互间的万有引力提供向心力,角速度相等,则:ω1:ω2=1:1
对两天体,由万有引力提供向心力,可分别列出
G$\frac{{{m}_{1}m}_{2}}{{L}^{2}}$=m1ω2R2…①
G$\frac{{{m}_{1}m}_{2}}{{L}^{2}}$=m2ω2R2…②
所以$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{{m}_{2}}{{m}_{1}}$=$\frac{2}{1}$
即它们的轨道半径之比等于质量的反比
故答案为:2:1,1:1
点评 解决本题的关键掌握双星模型系统,知道它们靠相互间的万有引力提供向心力,向心力的大小相等,角速度的大小相等.
练习册系列答案
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11.
如图所示,细线的一端系于天花板上,另一端系一质量为m的小球.甲图让小球在水平面内做匀速圆周运动,此时细线与竖直方向的夹角为θ,细线中的张力为F1,小球的加速度大小为a1;乙图中让细线与竖直方向成θ角时将小球由静止释放,小球在竖直面内摆动.刚释放瞬间细线中的张力为F2,小球的加速度大小为a2,则下列关系正确的是( )
| A. | F1=F2 | B. | F1>F2 | C. | a1=a2 | D. | a1>a2 |
5.下列说法正确的是( )
| A. | 伽利略的理想斜面实验是建立在可靠的事实基础之上的合乎逻辑的科学推理 | |
| B. | 牛顿是力学的基本单位 | |
| C. | 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是理想模型法 | |
| D. | 加速度等于重力加速度的直线运动就是自由落体运动 |
9.
如图所示,质量为m的小球用线吊着靠在墙上,线与墙壁成角45度,小球对线的拉力T和对墙的压力N,则( )
| A. | T=mg,N=$\sqrt{2}$mg | B. | T=mg,N=mg | C. | T=$\sqrt{2}$mg,N=mg | D. | T=$\sqrt{2}$mg,N=$\sqrt{2}$mg |