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美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”。天文学家通过观测双星轨道参...

美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”。天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在,证实了GW150914是两个黑洞并合的事件。该事件中甲、乙两个黑洞的质量分别为太阳质量的36倍和29倍,假设这两个黑洞,绕它们连线上的某点做圆周运动,且这两个黑洞的间距缓慢减小。若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响,则关于这两个黑洞的运动,下列说法正确的是(    )

A. 甲、乙两个黑洞运行的线速度大小之比为36:29

B. 甲、乙两个黑洞运行的角速度大小始终相等

C. 随着甲、乙两个黑洞的间距缓慢减小,它们运行的周期也在减小

D. 甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等

 

BC 【解析】 A、双星做匀速圆周运动具有相同的角速度,根据, 得,,因为质量大的黑洞和质量小的黑洞质量之比为,则轨道半径之比为,根据知,因为质量大的黑洞和质量小的黑洞半径之比为,角速度相等,则线速度之比为,故A错误,B正确; C、根据可得, 根据可得, 所以 当不变时,L减小,则T减小,即双星系统运行周期会随间距减小而减小,故C正确; D、根据知,因为质量大的黑洞和质量小的黑洞半径之比为,角速度相等,则向心加速度之比为,故D错误。
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考点分析:
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一球形行星对其周围物体的万有引力使物体产生的加速度用a表示,物体到球形行星表面的距离用h表示,ah变化的图象如图所示,图中a1、h1、a2、h2及万有引力常量G均为己知.根据以上数据可以计算出(    )

A. 该行星的半径    B. 该行星的质量

C. 该行星的自转周期    D. 该行星同步卫星离行星表面的高度

 

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如图所示,A为地球同步卫星,B为运行轨道比A低的一颗卫星,C为地球赤道上某一高山山顶上的一个物体,两颗卫星及物体C的质量都相同,关于它们的线速度、角速度、运行周期和所受到的万有引力的比较,下列关系式正确的是(    )

A.vB>vA>vC B.

C.FB>FA>FC D.TA=TC>TB

 

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为相距遥远的两颗行星,距各自表面相同高度处各有一颗卫星做匀速圆周运动,图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a,横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方,两条曲线分别表示 周围的ar2 的反比关系,它们左端点横坐标相同,则

A. 的平均密度比 的大

B. 的第一宇宙速度比 的小

C. 的向心加速度比 的大

D. 的公转周期比 的大

 

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我国某同步卫星在发射过程中经过四次变轨进入同步轨道.如图为第四次变轨的示意图,卫星先沿椭圆轨道飞行,后在远地点P处实现变轨,由椭圆轨道进入同步轨道,则该卫星    (  )

 

A.在轨道上的周期比地球自转周期大

B.在轨道上的加速度比在轨道上任意一点的加速度大

C.在轨道上经过P点的速度比在轨道上经过P点的速度小

D.在轨道上的速度比在轨道上任意一点的速度大

 

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20127月,一个国际研究小组借助于智利的甚大望远镜,观测到了一组双星系统,它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动,如图所示.此双星系统中体积较小成员能吸食另一颗体积较大星体表面物质,达到质量转移的目的,假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变,则在最初演变的过程中(  )

A. 它们做圆周运动的万有引力保持不变

B. 它们做圆周运动的角速度不断变大

C. 体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度也变大

D. 体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度变小

 

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