双星与多星问题

双星与多星问题(4 页)Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。双星与多星问题双星模型1.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。2.模型条件① 两颗星彼此相距较近。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。3.模型特点如图所示为质量分别是 m1和 m2的两颗相距较近的恒星。它们间的距离为 L.此双星问题的特点是：(1)两星的运行轨道为同心圆，圆心是它们之间连线上的某一点。(2)两星的向心力大小相等，由它们间的万有引力提供。(3)两星的运动周期、角速度相同。(4)两星的运动半径之和等于它们间的距离，即 r1＋r2＝L.4. 双星问题的处理方法双星间的万有引力提供了它们做圆周运动的向心力，即 ＝m1ω2r1＝m2ω2r2。5. 双星问题的两个结论(1)运动半径：m1r1＝m2r2，即某恒星的运动半径与其质量成反比。(2)质量之和：由于 ω＝，r1＋r2＝L，所以两恒星的质量之和 m1＋m2＝。 【示例 1】2025 年 2 月 11 日，美国科学家宣布探测到引力波，证实了爱因斯坦 100 年前的预测，弥补了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”.双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由 a、b 两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动，测得 a星的周期为 T，a、b 两颗星的距离为 l，a、b 两颗星的轨道半径之差为 Δr(a 星的轨道半径大于 b 星的轨道半径)，则( )A.b 星的周期为 T B.a 星的线速度大小为C.a、b 两颗星的半径之比为 D.a、b 两颗星的质量之比为规律总结解答双星问题应注意“两等”“两不等”(1)双星问题的“两等”：① 它们的角速度相等。② 双星做匀速圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供，即它们受到的向心力大小总是相等的。(2)“两不等”：① 双星做匀速圆周运动的圆心是它们连线上的一点，所以双星做匀速圆周运动的半径与双星间的距离是不相等的，它们的轨道半径之和才等于它们间的距离。【示例 2】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。两颗星球组成的双星 m1、m2，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...