题目内容
太阳系以外存在着许多恒星与行星组成的双星系统.它们运行的原理可以理解为,质量为M的恒星和质量为m的行星(M>m),在它们之间的万有引力作用下有规则地运动着.如图所示,我们可认为行星在以某一定点C为中心、半径为a的圆周上做匀速圆周运动(图中没有表示出恒星).设万有引力常量为G,恒星和行星的大小可忽略不计.
(1)试在图中粗略画出恒星运动的轨道和位置;
(2)试计算恒星与点C间的距离和恒星的运行速率v.
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(1)
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(2)![]()
解析:
(1)恒星运动的轨道和位置大致如图. (圆和恒星位置各2分)
(2)对行星m
① (2分)
对恒星M
② (2分)
根据牛顿第三定律, F与F′大小相等
由①②得
③ (2分)
对恒星M
④ (2分)
代入数据得
⑤ (2分)
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