组卷网 > 知识点选题 > 计算双星问题中双星的总质量
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解析
| 共计 58 道试题
1 . 两个靠的很近的天体绕着它们连线上的一点(质心)做圆周运动,构成稳定的双星系统,双星系统运动时,其轨道平面存在着一些特殊的点,在这些点处,质量极小的物体(例如人造卫星)可以与两星体保持相对静止,这样的点被称为“拉格朗日点”。一般一个双星系统有五个拉格朗日点。如图所示,一双星系统由质量为M的天体A和质量为m的天体B构成,它们共同绕连线上的O点做匀速圆周运动,在天体A和天体B的连线之间有一个拉格朗日点P,已知双星间的距离为L,万有引力常量为G,求:
(1)天体B做圆周运动的角速度及半径;
(2)若P点与天体A的距离为,则Mm的比值是多少?
2 . 双星是两颗相距较近的天体,在相互间的万有引力作用下,绕双星连线上某点做匀速圆周运动。对于两颗质量不等的天体构成的双星系统,如图甲所示,A、B两星相距为L,其中A星的半径为R;绕O点做匀速圆周运动的周期为T,假设我国的宇航员登上了A星,并在A星表面竖直向上以大小为v0的速度抛出一小球,如图乙所示,小球上升的最大高度为h。不计A星的自转和A星表面的空气阻力,引力常量为G,A星的体积V=。求:
(1)A星表面的重力加速度大小g
(2)A星的平均密度ρ
(3)B星的质量mB

解答题 | 适中(0.65) |
真题 名校
3 . 如图,质量分别为mM的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速周运动,星球A和B两者中心之间距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧。引力常数为G
(1)求两星球做圆周运动的周期。
(2)在地月系统中,若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行为的周期记为T1。但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期T2。已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg和7.35×1022kg 。求T2T1两者平方之比。(结果保留3位小数)

2019-01-30更新 | 4633次组卷 | 55卷引用:2010年普通高等学校 招生全国统 一考试(理综)全国卷1物 理部分全解全析
4 . 中国探月工程(“嫦娥工程”)分为“绕”“落”“回”3个阶段,嫦娥五号月球探测器已经成功实现采样返回,不久的将来中国宇航员将登上月球。已知引力常量为G
(1)若宇航员登陆月球后在月球表面做自由落体实验,释放点距月球表面高度为h,物体下落时间为t,已知月球的半径为R,不考虑月球自转,求月球的质量。
(2)若探测器在靠近月球表面的圆形轨道无动力飞行,测得其环绕周期为T,忽略探测器到月面的高度,求月球的密度。
(3)若忽略其他星球的影响,地球和月球受到彼此的万有引力作用,分别围绕其连线上的某一点O做周期相同的匀速圆周运动,如图所示。测得地球和月球中心之间的距离为L,月球的运动周期为,求地球和月球的总质量。
2022-07-10更新 | 1585次组卷 | 3卷引用:北京市海淀区2021-2022学年高一下学期期末物理试题
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5 . 双星是宇宙中的一种星体系统,有两颗星体组成双星系统,它们在相互之间的万有引力作用下绕共同的质量中心做匀速圆周运动,运行的周期为T,它们间的距离为L,求两星球的质量之和?
6 . 我国天文学家通过FAST,在武仙座球状星团M13中发现一个脉冲双星系统。如图所示,假设在太空中,恒星A、B组成的双星系统绕点O顺时针做匀速圆周运动,运动周期为,它们的轨道半径分别为,C为B的卫星,绕B逆时针做匀速圆周运动,周期为。忽略A与C之间的引力,A与B之间的引力远大于C与B之间的引力,远大于、万有引力常量为G,求:
(1)恒星A的质量;
(2)A、B、C三星由图示位置到再次共线所用时间t
2022-05-28更新 | 753次组卷 | 4卷引用:山西省吕梁市临县第一中学2021-2022学年高一下学期第三次月考物理试题.
7 . 两个靠得很近的恒星称为双星,这两颗星必定以一定角速度绕二者连线上的某一点转动才不至于由于万有引力的作用而吸引在一起,已知两颗星的质量分别为m1m2,相距为L,试求;
(1)两颗星转动的半径;
(2)这两颗星转动的周期。
2021-05-27更新 | 1397次组卷 | 2卷引用:甘肃省白银市第八中学2020-2021学年高一下学期期中物理试题
8 . 两个靠的很近的天体绕着它们连线上的一点(质心)做圆周运动,构成稳定的双星系统,双星系统运动时,其轨道平面存在着一些特殊的点,在这些点处,质量极小的物体(例如人造卫星)可以与两星体保持相对静止,这样的点被称为“拉格朗日点”。一般一个双星系统有五个拉格朗日点。如图所示,一双星系统由质量为M的天体A和质量为m的天体B构成,它们共同绕连线上的O点做匀速圆周运动,在天体A和天体B的连线之间有一个拉格朗日点P,已知双星间的距离为L,万有引力常量为G,求:
(1)天体A做圆周运动的角速度及半径;
(2)若Р点距离天体A的距离为,则Mm的比值是多少?
2021-11-11更新 | 1180次组卷 | 5卷引用:2022届山东省烟台市高三上学期期中物理试题
9 . 科学家通过天文望远镜在一个河外星系中,发现了一对相互环绕旋转的超大质量双星系统。双星ab以两者连线上的O点为圆心做匀速圆周运动,引力常量为G。若ab到圆心的距离分别为,圆周运动的周期为T。求
(1)双星ab的质量之比;
(2)双星系统的总质量。
2024-03-26更新 | 497次组卷 | 1卷引用:上海市延安中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷
10 . 1610年,伽利略用他制作的望远镜发现了木星的四颗主要卫星。根据观察,他将其中一颗卫星P的运动视为一个振幅为A、周期为T的简谐运动,并据此推测,他观察到的卫星振动是卫星圆周运动在某方向上的投影。如图所示,是伽利略推测的卫星P 运动的示意图,在xOy 平面内,质量为m 的卫星P 绕坐标原点O 做匀速圆周运动。已知引力常量为G,不考虑各卫星之间的相互作用。
(1)若认为木星位于坐标原点O, 根据伽利略的观察和推测结果:
①写出卫星P做圆周运动的向心力大小F的表达式。
②求木星的质量M0
③物体做简谐运动时,回复力应该满足F=-kx   请据此证明:卫星P绕木星做匀速圆周运动在x 轴上的投影是简谐运动。
(2)若将木星与卫星P 视为双星系统,彼此围绕其连线上的某一点做匀速圆周运动,计算出的木星质量为M'。请分析比较(1)②中得出的质量M0M'的大小关系。

2024-04-10更新 | 471次组卷 | 3卷引用:2024届北京市海淀区高三一模(4月)物理试题
共计 平均难度:一般