(06万有引力与航天)-3多星系统(原卷).doc

多星系统
【双星系统】
1、“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动，现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2=3：1，则（　　）

A．m1、m2做圆周运动的线速度大小比为3：1
B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为1：3
C．m1、m2做圆周运动的半径之比为3：1
D．m1、m2做圆周运动的向心加速度大小之比为1：3
2、如图，“食双星”是指在相互引力作用下绕连线上O点做匀速圆周运动，彼此掩食（像月亮挡住太阳）而造成亮度发生周期性变化的两颗恒星。在地球上通过望远镜观察这种双星，视线与双星轨道共面。已知两颗恒星A、B间距为d，运动周期为T，万有引力常量为G，则可推算出双星的总质量为（　　）

A． B． C． D．
3、双星系统是由两颗恒星组成，在两者间万有引力相互作用下绕其连线上的某点做匀速圆周运动。一个双星系统，两颗恒量质量分别为m0、3m0，两颗恒星中心相距为L，万有引力常数取G，则此双星系统做匀速圆周运动的周期是（　　）
A． B．
C． D．
4、2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（　　）
A．质量之积 B．质量之和
C．速率之和 D．各自的自转角速度
5、1844年，德国天文学家贝塞尔根据天狼星的移动路径出现的波浪图形，推断天狼星属于双星系统．由恒星A和恒星B组成的双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，已知恒星A、B间的距离为L且保持不变，假设恒星A和恒星B的总质量为，恒星A与恒星B的半径之比为，引力常量为G，不考虑其他星体的影响．下列说法正确的是（　　）

A．恒星A，B的角速度均为 B．恒星A的质量为
C．恒星A与恒星B的向心力之比为 D．恒星A与恒星B的线速度之比为
6、如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则（　　）

A．A的质量一定大于B的质量
B．A的线速度一定等于B的线速度
C．L一定，M越大，T越大
D．M一定，L越大，T越大
7、宇宙中两个相距较近的星球可以看成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕两球心连线上的某一固定点做周期相同的匀速圆周运动。根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）
A．双星相互间的万有引力增大 B．双星做圆周运动的周期增大
C．双星做圆周运动的角速度增大 D．双星做圆周运动的加速度增大
8、2015年9月14日，美国的LIGO探测设施接收到一个来自GW150914的引力波信号，此信号是由两个黑洞的合并过程产生的。如果将某个双黑洞系统简化为如图所示的圆周运动模型，两黑洞绕O点做匀速圆周运动。在相互强大的引力作用下，两黑洞间的距离逐渐减小，在此过程中，两黑洞做圆周运动的（　　）

A．周期均逐渐增大 B．线速度均逐渐减小
C．角速度均逐渐增大 D．向心加速度均逐渐减小
9、双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动．研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化．若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为（ ）
A． B． C． D．
10、宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转称之为双星系统，设某双星系统A、B绕其连线上的某固定点O点做匀速圆周运动，如图所示，现测得两星球球心之间的距离为L，运动周期为T，已知万有引力常量G，若AO＞OB，则（　　）

A．星球A的线速度一定等于星球B的线速度
B．星球A所受向心力大于星球B所受向心力
C．双星的质量一定，双星之间的距离减小，其转动周期减小
D．两星球的总质量等于
11、引力波测试在2017年获得诺贝尔物理学奖，包含中国在内的多国科学家于2017年10月宣布，成功探测到中子星合并的引力波事件，并证实双中子星合并事件是宇宙中大部分超重元素（金、银）的起源地。双中子星是一种“双星”，在围绕其连线上某一点转动的过程中，会向外辐射能量，相互靠近至最终合并。在双子星相互靠近的过程中，不考虑两中子星质量的变化，则（　　）
A．双中子星转动的周期均减小
B．双中子星转动的角速度均增大
C．双中子星轨道半径减少量一定相同
D．双中子星运动的圆心一定在两者连线中点

【共线三星】
1、天文观测已经证实，三星系统是常见的，甚至在已知的大质量恒星群中占主导地位.如图所示，质量均为M的P、O、S三颗星位于同一直线上P、S两颗星围绕中央星O在同一半径为R的圆轨道上做匀速圆周运动，已知万有引力常量为G，忽略其他星体对它们的引力作用，则（　　）

A．P星和S星的角速度相同
B．P星和S星的线速度相同
C．P、O、S三颗星所受合外力大小相等
D．P星的周期为
2、双星系统中两个星球 A、B 的质量都是 m，相距 L，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。实际观测该系统的周期 T 要小于按照力学理论计算出的周期理论值 T0，且，于是有一人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球 C 的影响，并认为 C 位于 A、B 的连线正中间，相对 A、B静止，则 A、B 组成的双星系统周期理论值 T0 及 C 的质量分别为（ ）
A．， B．，
C．， D．，

【三星】
1、在天文观测中，观测到质量相等的三颗星始终位于边长为L的等边三角形三个顶点上，并沿等边三角形的外接圆做周期为T的匀速圆周运动，如图所示。已知引力常量为G，不计其他星球对它们的影响。
（1）求每颗星的质量m；
（2）若三颗星两两之间的距离均增大为原来的2倍，求三颗星稳定运动时的线速度大小v。

【来源】河南省新乡市2019-2020学年高一（下）期末物理试题

2、如图所示，A、B、C三颗行星组成一个独立的三星系统，在相互的万有引力作用下，绕一个共同的圆心O做角速度相等的圆周运动，已知A星的质量为2m，B、C两星的质量均为m，等边三角形的每边长为L，则（　　）

A．A星对B星的万有引力是B星对A星万有引力的2倍
B．三颗星做匀速圆周运动，它们的线速度大小相等
C．A星做圆周运动的向心力大小为
D．B星所受的合力大小为
3、宇宙空间有一种由三颗星体A，B，C组成的三星体系：它们分别位于等边三角形ABC的三个顶点上，绕一个固定且共同的圆心O做匀速圆周运动，轨道如图中实线所示，其轨道半径rA<rB<rC。忽略其他星体对它们的作用，可知这三颗星体（ ）

A．线速度大小关系是
B．加速度大小关系是
C．所受万有引力合力的大小关系是
D．质量大小关系是
【四星】
1、宇宙中存在着上四颗星组成的孤立星系。如图所示，一颗母星处在正三角形的中心，三角形的顶点各有一个质量相等的小星围绕母星做圆周运动。如果两颗小星间的万有引力为，母星与任意一颗小星间的万有引力为。则（ ）

A．每颗小星受到的万有引力为 B．每颗小星受到的万有引力为
C．母星的质量是每颗小星质量的3倍 D．母星的质量是每颗小星质量的倍
2、由多颗星体构成的系统，叫做多星系统．有这样一种简单的四星系统：质量刚好都相同的四个星体A、B、C、D，A、B、C分别位于等边三角形的三个顶点上，D位于等边三角形的中心．在四者相互之间的万有引力作用下，D静止不动，A、B、C绕共同的圆心D在等边三角形所在的平面内做相同周期的圆周运动．若四个星体的质量均为m，三角形的边长为a，引力常量为G，则下列说法正确的是

A．A、B、C三个星体做圆周运动的半径均为
B．A、B两个星体之间的万有引力大小为
C．A、B、C三个星体做圆周运动的向心加速度大小均为
D．A、B、C三个星体做圆周运动的周期均为