2016年2月11日美国科学家宣布人类首次直接探测到引力波．1974年美国物理学家泰勒和赫尔斯发现了一颗编号为PSR B1913+16的脉冲星.该天体是一个孤立双星系统中质量较大的一颗．他们对这个双星系统的轨道进行了长时间的观测.发现双星间的距离正以非常缓慢的速度逐渐减小．该观测结果和广义相对论预言的数值符合得非常好.这间接证明了引力� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

4．2016年2月11日美国科学家宣布人类首次直接探测到引力波．1974年美国物理学家泰勒和赫尔斯发现了一颗编号为PSR B1913+16的脉冲星，该天体是一个孤立双星系统中质量较大的一颗．他们对这个双星系统的轨道进行了长时间的观测，发现双星间的距离正以非常缓慢的速度逐渐减小．该观测结果和广义相对论预言的数值符合得非常好，这间接证明了引力波的存在．泰勒和赫尔斯也因这项工作于1993年荣获诺贝尔物理学奖．那么由于双星间的距离减小，下列关于双星运动的说法中正确的是（　　）

	A．	周期逐渐减小		B．	速度逐渐减小
	C．	两星的向心加速度都逐渐减小		D．	两星之间的万有引力逐渐减小

分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

解答解：A、根据$G\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{L}^{2}}$=m₁r₁ω²=m₂r₁ω²，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A正确；
B、距离减小，则则万有引力增大，根据$G\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{L}^{2}}$=m₁v₁ω=m₂v₂ω，由于角速度减小，则线速度增大，故BD错误．
C、根据$G\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{L}^{2}}$=m₁a₁=m₂a知，L变小，则两星的向心加速度增大，故C错误．
故选：A

点评解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，知道双星的轨道半径比等于质量之反比，难度适中．

练习册系列答案

15．

如图所示，长度为0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为3kg的小球，正在以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，已知小球通过最高点时的速度为2m/s，取g=10m/s²，则在小球通过最高点时，轻杆对小球的力的大小为6N，方向为竖直向上．

12．

如图所示，一竖直放置的大圆环，在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小铁环．现将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，则关于轻绳对A、B两点拉力F_A、F_B的变化情况，下列说法正确的是（　　）

	A．	做简谐运动的质点在相隔半个周期的两个时刻，速度大小一定相等
	B．	如果两个波源的振幅不同，只要频率相同，也能形成稳定的干涉图样
	C．	当声源接近我们时，听到的声音变得尖锐，是因为声源发出的声音的频率变高了
	D．	在纵波的传播过程中，质点的振动方向与波的传播方向总相同
	E．	在用单摆测重力加速度实验中，若摆长未计小球大小，会导致测得的重力加速度偏小

9．在下列四个核反应方程中，符号“X”表示中子的是（　　）

	A．	${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{7}^{14}$N→${\;}_{8}^{17}$O+X		B．	${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+X
	C．	${\;}_{4}^{9}$Be+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C+X		D．	${\;}_{90}^{234}$Th→${\;}_{91}^{234}$Pa+X

16．石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的新型纳米材料，2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由，共同获得2010年诺贝尔物理学奖．石墨烯的结构非常稳定，碳碳键仅为1.42?，它内部碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持稳定的结构．石墨烯是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，电阻率约10^-6Ω•cm，比铜或银的电阻率更小，为当今发现电阻率最小的材料，石墨烯的应用范围广阔，比如超轻防弹衣，超薄超轻型飞机材料等，石墨烯有可能会成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机，利用石墨烯加入电池电极材料中可以大大提高充电效率，并且提高电池容量．通过阅读上述材料，推断下列说法中不正确的是（　　）

	A．	石墨烯的厚度数量级为10^-10m
	B．	用石墨烯做成的电池储存电能的性能大大增加
	C．	石墨烯和金刚石是同位素
	D．	用石墨烯可以实现像报纸一样可以卷起来的平板电脑

13．在光滑水平面上的物体受到沿水平方向的两个相互垂直的力F₁和F₂的作用，从静止开始移动2m，下列哪一组力可使物体获得的动能最大（　　）

F₁=10N，F₂=1N

F₁=3N，F₂=9N

F₁=5N，F₂=5N

F₁=4N，F₂=8N

14．静止在光滑水平面上的物体，质量为10kg，在水平恒力的作用下，经2s速度达到4m/s，则2s末水平恒力的瞬时功率为（　　）

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