• 两个星球组成双星,它们在相互之间的引力作用下,绕连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两星中心距离为L,其运动周期为T,万有引力常量为G,则两星各自的圆周运动半径与其自身的质量成 (填“正比”或者“反比”);两星的总质量为 .试题及答案-填空题-云返教育

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      两个星球组成双星,它们在相互之间的引力作用下,绕连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两星中心距离为L,其运动周期为T,万有引力常量为G,则两星各自的圆周运动半径与其自身的质量成          (填“正比”或者“反比”);两星的总质量为         

      试题解答


      反比:
      2L3
      GT2

      解:设两星质量分别为M1和M2,都绕连线上O点作周期为T的圆周运动,星球1和星球2到O的距离分别为L1和L2
      由万有引力定律提供向心力:
      对 M
      1:G
      M1M2
      L2
      =M1(
      T
      )2L1
      对于M
      1而言,所受万有引力大小恒定,其圆周运动向心力与万有引力相等,根据表达式知,其质量与转动半径成反比.
      M2=
      2L2L1
      GT2

      对M
      2:G
      M1M2
      L2
      =M2(
      T
      )2L2
      M1=
      2L2L1
      GT2

      由几何关系知:L
      1+L2=L
      三式联立解得:M
      =M1+M2=
      2L2
      GT2
      (L1+L2)=
      2L3
      GT2

      故答案为:反比,
      2L3
      GT2

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