题目内容

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颗星之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体.如图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点做匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为l,质量之比约为m1:m2=3:2,则可知(  )
分析:抓住双星围绕连线上的O点做匀速圆周运动的向心力由彼此间的万有引力提供,因此两星做圆周运动的角速度相等,由此展开讨论即可.
解答:解:双星围绕连线上的O点做匀速圆周运动,彼此间万有引力提供圆周运动向心力,可知双星做圆周运动的周期和角速度相等.令星m1的半径为r,则星m2的半径为l-r
则有:
据万有引力提供圆周运动向心力有:
G
m1m2
l2
=m1rω2=m2(l-r)ω2

即m1r=m2(l-r)
又∵
m1
m2
=
3
2

∴r=
2
5
l

则星m2的半径为
3
4
l
,故C错误,D正确
又因为v=rω可知,两星做圆周运动的线速度之比等于半径之比即:
v1
v2
=
r
l-r
=
2
3
,所以A正确.双星运动的角速度相同,故B正确.
故选:ABD.
点评:抓住双星靠彼此间的万有引力提供圆周运动的向心力可知,两星做圆周运动的角速度相同这是解决本题的突破口和关键.
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