颗星组成的系统称为双星.1.双星特点1两星做圆周运动的向心力相等;2两星具有相同的角速度和周期;3两星的轨道半径之和等于两星之间的距离,即r1+r2=L2.处理方法双星间的万有引力提供了它们做圆周运动的向心力.即G3.双星的两个结论
m1m222=m1ωr1=m2ωr2L2
4
f1运动半径:与质量成反比,即m1r1=m2r24πL2质量之和:m1+m2=2
23
GT
例4
两个靠得很近的天体,离其他天体非常遥远,它们以其连线上某一点O为圆心各自
做匀速圆周运动,两者的距离保持不变,科学家把这样的两个天体称为“双星”,如图5所示.已知双星的质量分别为m1和m2,它们之间的距离为L,求双星的运行轨道半径r1和
r2及运行周期T
图5
天体运动规律的理解及应用1.如图6所示,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动.下列说法正确的是
图6A.甲的向心加速度比乙的小C.甲的角速度比乙的大B.甲的运行周期比乙的小
D.甲的线速度比乙的大
“赤道物体”与“同步卫星”以及“近地卫星”的区别
5
f2.四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图7所示,其中a是静止在地球赤道上还未发射的卫星,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,四颗卫星相比较
图7A.a的向心加速度最大B.相同时间内b转过的弧长最长C.c相对于b静止D.d的运动周期可能是23h卫星、飞船的发射和变轨问题3.如图8所示,假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g0,飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动,到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动.则
图81A.飞船在轨道Ⅰ上的运行速度为g0R4B.飞船在A点处点火时,速度增加C.飞船在轨道Ⅰ上运行时通过A点的加速度大于在轨道Ⅱ上运行时通过A点的加速度D.飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为2π双星问题4现代观测表明,由于引力作用,恒星有“聚集”的特点,众多的恒星组成了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,事实上,冥王星也是和另一星体构成双星,如图9所示,这两颗行星m1、m2各以一定速率绕它们连线上某一中心O匀速转动,这样才不至于因万有引力作用而吸引在一起,现测出双星间的距离始终为L,且它们做匀速圆周运动的半径r1与r2之比为3∶2,则
Rg0
6
f图9A.它们的角速度大小之比为2∶3B.它们的线速度大小之比为3∶2C.它们的质量之比为3∶2D.它们的周期之比为2r