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两颗靠得很近的天体称为双星,它们以两者连线上某点O为圆心作角速度相同的匀速圆周运...

两颗靠得很近的天体称为双星,它们以两者连线上某点O为圆心作角速度相同的匀速圆周运动,这样就不至于由于万有引力而吸引在一起,设两双星质量分别为m和M,M=3m.两星球间的距离为L,如图,在这两个星球间的相互万有引力作用下,绕它们连线上某点O转动,求:
(1)OM间的距离r1为多少?
(2)他们的运动周期为多少?(引力常数G为已知)

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双星以两者连线上某点为圆心,各自做匀速圆周运动,向心力由对方的万有引力提供,而且双星的条件是角速度相同,根据牛顿第二定律隔离两个天体分别研究,再求解星体m1的轨道半径和周期. 【解析】 (1)双星向心力F和角速度ω大小相等,根据万有引力提供向心力: 对M有:  ① 对m有: 解得: 又   r1+r2=L 所以  (2)由①式得: 又因为ω= 所以 解得: 答:(1)、OM间的距离r1为; (2)、他们的运动周期为.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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