问题 选择题

经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”.“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.如图所示,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点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为m1:m2=3:2.则可知(  )

A.m1、m2做圆周运动的线速度之比为3:2

B.m1、m2做圆周运动的角速度之比为3:2

C.m1做圆周运动的半径为

2
5
L

D.m2做圆周运动的半径为

2
5L

答案

设双星运行的角速度为ω,由于双星的周期相同,则它们的角速度也相同,则根据牛顿第二定律得:

   对m1:G

m1m2
L2
=m1ω 2r1  ①

   对m2:G

m1m2
L2
=m2ω2r2  ②

由①:②得:r1:r2=m2:m1=2:3

又r2+r1=L,得r1=

2
5
L,r2=
3
5
L

由v=ωr,ω相同得:m1、m2做圆周运动的线速度之比为v1:v2=r1:r2=2:3.

故选C

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