专项练习17双星或多星模型-高三物理一轮复习曲线运动与万有引力版块(无答案)

1、专题17双星或多星模型一、单选题1 .双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速 圆周运动.研究发现，双星系统演化过程中.两星的总质量、距离和周期均可能发生变化.若某双星系统中 两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的A倍，两星之间的距离变为原 米的倍，则此时圆周运动的周期为（ ）6.宇宙中存在一些离其他恒星较远的两颗星组成的双星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已2 .经长期观测发现，A行星运行的轨道半径为Ro,周期为To,但其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏 离，且周期性地每隔to时间发生一次最大的偏离.如

2、图所示，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A 行星外侧还存在着一颗未知行星B,则行星B的运行轨道半径为（）B.R=RqD.R=Ro 3 AR=Ro 3V仇一4fC.R=Ro JNd)3 .银河系的恒星中有一些是双星.某双星由质量不等的星体舟和52构成，两星在相互之间的万有引力作用 下绕两者连线上某一定点。做匀速圆周运动，由天文观测测得其周期为&到。点的距离为为，舟和S2间的距离为，已知万有引力常量为G.则S2的质量为（）A 4乃）厂（厂一二）b 4乃*c 4/巾口 4/厂,GFGT1GT?GT1的引力作用。己观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗

3、星 围绕中央星在同一半径为五的圆轨道上运行：另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上。并沿外 接于等边三角形的圆形轨道运行，如图所示。设这三个星体的质量均为M，且两种系统的运动周期相同， 则( )A.直线三星系统运动的线速度大小为v=B.此三星系统的运动周期为T=4九R5GMC.三角形三星系统的线速度大小为y=D.三角形三星系统中星体间的距离为L=5.宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统,4、8绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。若工O>0B,则()AOR « A.星球工的质量大于8的质量B.星球,4的线速度

4、大于8的线速度C.星球工的角速度大于8的角速度D.星球H的周期大于8的周期知双星系统中星体A的质量为2加，星体B的质量为加，两星体相距为L 同时绕它们连线上某点做匀速圆周运动，引力常量为G.下列选项正确的是（）A.星体A运动的周期为2B.星体A运动的轨道半径为| LC.星体B运动的线速度为D.星体B运动的角速度为二、多选题7 .宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕两星球球心连线的某点做周期相 同的匀速圆周运动.根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下 列说法正确的是（ ）A.双星相互间的万有引力减小8 .双星做圆周运动的角速度不变C

5、.双星做圆周运动的周期增大D.双星做圆周运动的速度增大8.太空中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们 的引力作用.己观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星国 绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接 于等边三角形的圆形轨道运行.设这三个星体的质量均为M,并设两种系统的运动周期相同，则（ ）A.直线三星系统中甲星和丙星的线速度相同B.此三星系统的运动周期为T = 4城C.三角形三星系统中星体间的距离为£ =d.三角形三星系统的线速度大小为胖9.如图

6、，三颗质量均为“I的地球同步卫星等间隔分布在半径为7,的圆轨道上，设地球质量为河，半径为上万有引力常量为G,忽略卫星之间的引力作用。下列说法正确的是（）A.地球自转周期为GMB.卫星绕地球的运动周期为2/二GMmC.每颗卫星对地球的引力大小均为；一-TD.三颗卫星对地球引力的合力为0 10.宇宙中有这样一种三星系统，系统由两个质量为m的小星体和一个质量为M的大星体组成，两个小星体闱绕大星体在同一圆形轨道上运行，轨道半径为r，关于该三星系统的说法中正确的是（）A.在稳定运行情况下，大星体提供两小星体做圆周运动的向心力B.小星体运行的线速度为v = J用C.在稳定运行情况下，大星体应在小星体轨道中

7、心，两小星体在大星体相对的两侧D.小星体运行的周期为了=.,G（4M+?）1L由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它们的作用，存在着一种运动形式：三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心0在三角形所在的平面内做相同角 速度的圆周运动（图示为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情况）.若A星体质量为2m, B、C两星体的质量均为m,三角形边长为a.则（）A.B星体所受的合力与A星体所受合力之比为1： 2B.圆心0与B的连线与BC夹角9的正切值为正2C.A、B星体做圆周运动的线速度大小之比为J?："D.此三星体做圆周运动的角速度大小为2 悟 三

8、、解答题12.现代观测表明，由于引力的作用，恒星有“聚焦”的特点，众多的恒星组成不同层次的恒星系统，最简单 的恒星系统是两颗互相绕转的双星。它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，这样就不至于由于 万有引力的作用而吸引在一起。如图所示，设某双星系统中的两星Si、S2的质量分别为胆和2切，两星间 距为L 在相互间万有引力的作用下，绕它们连线上的某点。转动.已知引力常量G,求：（1）s】、S2两星之间的万有引力大小：（2） S?星到。点的距离:（3）它们运动的周期。13 .如图所示，质量分别为加和M的两个星球乂和3在引力作用下都绕。点做匀速圆周运动，星球乂和3两者中心之间距离为乙已知，、3的中

9、心和。三点始终共线，4和3分别在。的两侧，引力常量为G.求：（1）A星球做圆周运动的半径R和B星球做圆周运动的半径r：（2）两星球做圆周运动的周期.14 .神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律. 天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了 LMCX-3双星系统，它由可见星4和不可见的暗星8构 成，两星视为质点，不考虑其他天体的影响.A、8围绕两者连线上的。点做匀速圆周运动，它们之间的 距离保持不变，如图所示.引力常量为G,由观测能够得到可见星A的速率u和运行周期了.（1）可见星A所受暗星B的引力乙可等效为位于。点处质量为宿的星体（视为质点）对它的引力，设A和8的质量分别为叫、?，试求方（用叫、加，表示）.（2）求暗星B的质量外与可见星4的速率八 运行周期丁和质量叫之间的关系