18.某科學(xué)小組對(duì)一個(gè)雙星系統(tǒng)進(jìn)行觀測,已知雙星中的甲星質(zhì)量為M,乙星質(zhì)量為m,兩者距離為L,兩星繞連線上的某一點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),萬有引力常量為G,不考慮其他天體的影響.下列說法正確的是( 。
A.甲星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為$\frac{m}{m+M}$LB.雙星系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的周期為2π$\sqrt{\frac{L}{G(M+m)}}$
C.甲、乙兩星受到的向心力之比為M:mD.甲、乙兩星的線速度之比為m:M

分析 雙星靠相互的引力提供向心力,向心力大小相等,周期相等,結(jié)合萬有引力提供向心力,聯(lián)立求出甲的半徑和周期.根據(jù)半徑之比求出線速度之比.

解答 解:A、對(duì)甲星有:$\frac{GMm}{{L}^{2}}=M{r}_{1}{ω}^{2}$,對(duì)乙星有:$\frac{GMm}{{L}^{2}}=m{r}_{2}{ω}^{2}$,則Mr1=mr2,又r1+r2=L,則甲星的軌道半徑${r}_{1}=\frac{m}{M+m}L$,$ω=\sqrt{\frac{G(M+m)}{{L}^{3}}}$,故A正確.
B、雙星系統(tǒng)的周期T=$\frac{2π}{ω}=2π\(zhòng)sqrt{\frac{{L}^{3}}{G(M+m)}}$,故B錯(cuò)誤.
C、甲乙兩星靠相互的引力提供向心力,向心力大小相等,故C錯(cuò)誤.
D、甲乙兩星的角速度相等,半徑之比等于質(zhì)量之反比,根據(jù)v=rω知,甲乙兩星的線速度之比等于m:M,故D正確.
故選:AD.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論,知道雙星模型的特點(diǎn):向心力相等,周期相同.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.某滑雪場有一游戲闖關(guān)類項(xiàng)目叫雪滑梯,其結(jié)構(gòu)可以簡化為如圖所示的模型.雪滑梯斜面部分AB長l=18m,斜面與水平方向夾角θ=37°,水平部分BC長x0=20m,CD為一海綿坑,斜面部分與水平部分平滑連接.質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))乘坐一質(zhì)量為M的滑雪板從斜面頂端A處由靜止滑下,在水平雪道上某處運(yùn)動(dòng)員離開滑雪板滑向海綿坑,運(yùn)動(dòng)員不掉進(jìn)海綿坑算過關(guān).已知滑雪板與雪道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.25,運(yùn)動(dòng)員與雪道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.75,假設(shè)運(yùn)動(dòng)員離開滑雪板的時(shí)間不計(jì),運(yùn)動(dòng)員離開滑雪板落到雪道上時(shí)的水平速度不變,運(yùn)動(dòng)員離開滑雪板后不與滑雪板發(fā)生相互作用.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:
(1)運(yùn)動(dòng)員滑到斜面底端B處時(shí)的速度大小v;
(2)運(yùn)動(dòng)員在水平雪道上距B處多遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)離開滑雪板才能闖關(guān)成功.

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9.下列說法正確的是( 。
A.根據(jù)速度的定義式,當(dāng)△t非常小時(shí),就可以用平均速度表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度,該定義運(yùn)用了微元法
B.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí),用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫假設(shè)法
C.法拉第通過實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場
D.一個(gè)物體受到的合外力越大,它的速度變化一定越快

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6.如圖所示,直線A為某電源的U-I圖線,曲線B為某小燈泡的 U-I圖線的一部分,用該電源和小燈泡組成閉合電路,下例說法中正確的是( 。
A.此電源的內(nèi)阻為0.5ΩB.電源的總功率為10W
C.電源的輸出功率為8WD.電源的短路電流為6A

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13.2015年12月29日0時(shí)04分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射高分四號(hào)衛(wèi)星.至此我國航天發(fā)射“十二五”任務(wù)圓滿收官.高分四號(hào)衛(wèi)星是我國首顆地球同步軌道高分辨率光學(xué)成像衛(wèi)星,也是目前世界上空間分辨率最高、幅寬最大的地球同步軌道衛(wèi)星,它的發(fā)射和應(yīng)用將顯著提升我國對(duì)地遙感觀測能力,該衛(wèi)星在軌道正常運(yùn)行時(shí),下列說法正確的是(  )
A.衛(wèi)星的軌道半徑可以近似等于地球半徑
B.衛(wèi)星的向心加速度一定小于地球表面的重力加速度
C.衛(wèi)星的線速度一定大于第一宇宙速度
D.衛(wèi)星的運(yùn)行周期一定大于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期

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3.如圖所示,質(zhì)量m1=1kg、m2=2kg的兩物體之間以及m2與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.3和μ2=0.1,重力加速度g=10m/s2,求以下兩種情況下兩物體的加速度大小,并判斷兩物體之間的摩擦力是靜摩擦力還是動(dòng)摩擦力.
(1)當(dāng)施加在m2上的拉力F為5N時(shí).
(2)當(dāng)施加在m2上的拉力為15N時(shí).

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10.如圖所示,傾角為α的斜面固定在地面上,用恒力F推斜面上的物塊,物塊恰好沿斜面勻速下滑.已知物塊的質(zhì)量為m,斜面質(zhì)量為M,恒力F與斜面間的夾角為β,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(  )
A.斜面受到的合力為零,物塊受到的合力不為零
B.斜面受到的摩擦力大小為Fcos(α+β)
C.物塊受到的摩擦力大小為μmgcosα
D.斜面受到地面支持力大小為(M+m)g+Fsin(α+β)

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8.小南同學(xué)在老師做了“探究產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件”實(shí)驗(yàn)后,對(duì)實(shí)驗(yàn)用的線圈產(chǎn)生了興趣,想知道繞線圈所用銅絲的長度.他上網(wǎng)查得銅的電阻率為1.7×10-8Ω•m,測算出銅絲(不含外面的絕緣漆層)的橫截面積為5×10-8m2,而后想用伏安法測出該線圈的電阻,從而計(jì)算得到銅絲的長度.

(1)先用多用電表粗測線圈的電阻,選擇開關(guān)的位置和測量時(shí)表盤指針的位置如圖甲所示,則該線圈的阻值大約為65Ω;
(2)再進(jìn)一步測量線圈的電阻,實(shí)驗(yàn)室提供了10V學(xué)生電源,“5Ω,3A”的滑動(dòng)變阻器,量程0-0.6A-3.0A雙量程電流表,量程0-3V-15V雙量程電壓表,導(dǎo)線若干.小南同學(xué)按步驟連接好電路后進(jìn)行測量,他將滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑到另一端,安培表指針從如圖乙位置變化到圖丙位置所示,請(qǐng)讀出圖乙的示數(shù)為0.16A,試分析小南此次實(shí)驗(yàn)選用的電路為圖中電路圖①.(填①或②)

(3)小南選擇合適的電路圖后得到了多組數(shù)據(jù),并將點(diǎn)跡描繪在圖丁的I-U坐標(biāo)系中,請(qǐng)?jiān)趫D中描繪出線圈的伏安特性曲線,并求得該線圈導(dǎo)線的長度為179.4m.

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9.一物體懸掛在氣球下面,與氣球一起沿豎直方向勻速上升,某時(shí)刻該物體脫落,并從此時(shí)開始計(jì)時(shí).已知?dú)馇蚝臀矬w所受空氣阻力大小不變.在下圖中①代表氣球運(yùn)動(dòng)的v-t圖線,②代表物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖線.以下四個(gè)v-t圖象中最接近真實(shí)情況的是(  )
A.B.C.D.

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