双星和多星系统难点破解一、考点突破知识点考纲要求题型分值万有引力和航天知道双星和多星的运动情况会计算双星有关的问题选择题6 分双星系统一、模型构建在天体运动中,将两颗彼此相距较近,且在相互之间万有引力作用下绕两者连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动的行星称为双星
二、模型条件(1)两颗星彼此相距较近(且认为系统不受其它星体的引力影响)
(2)两颗星靠相互之间的万有引力做匀速圆周运动
(3)两颗星绕同一圆心做圆周运动
三、模型特点(1)“向心力等大反向”——两颗星做匀速圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供,故 F1=F2,且方向相反,分别作用在两颗行星上,是一对作用力和反作用力
(2)“周期、角速度相同”——两颗行星做匀速圆周运动的周期、角速度相等
(3)“半径反比”——圆心在两颗行星的连线上,且 r1+r2=L,两颗行星做匀速圆周运动的半径与行星的质量成反比
多星系统一、三星系统图一 图二图一中,三颗质量相等的行星分别处于等边三角形的三个定点上,围绕正三角形的几何中心 O 点各自做匀速圆周运动
三颗星的周期、半径均相同
图二中,三颗质量相等的行星位于一条直线上,其中一颗星位于直线的中点 O(可视为静止不动),另外两颗行星绕 O 点做匀速圆周运动
运行的两颗星的周期相同
二、四星系统图三 图四图三中,三颗质量相等的行星分别处于等边三角形的三个定点上,围绕正三角形的几何中心 O 点各自做匀速圆周运动,第四颗星位于 O 点(可视为静止不动)
运行的三颗星的周期相同
图四中,四颗质量相等的行星位于正方向的四角,绕正方形的几何中心 O 点做匀速圆周运动
四颗星的运行周期相同
三、解决多星系统的关键多星系统与双星系统相似,首先选取其中一颗星为研究对象,分析各行星之间的万有引力关系并确定向心力的大小
接着找到行星做圆周运动的圆心,确定半径
然后结合圆周运动和牛顿运动定律进行计算