2024届高考物理一轮复习万有引力专题精准提升强化11：双星和多星问题

F L W L (C S K) F L W L(CSK) C S K F L W L (C S K) F L W L(CSK) C S K 2024届高考物理一轮复习万有引力专题精准提升强化（中上难度） 2024届高考物理一轮复习万有引力专题精准提升强化11：双星和多星问题（中上难度） 1. 【双星模型】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.T B.T C.T D.T 2. 【双星模型】（多选）如图所示，“食双星”是两颗相距为d的恒星，设为A、B，只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。观察者在地球上通过望远镜观察“食双星”，视线与双星轨道共面。观测发现每隔时间T，两颗恒星与望远镜共线一次，已知引力常量为G，则（　　） A.恒星A、B运动的周期为2T B.恒星A质量小于B的质量 C.恒星A、B的总质量为 D.恒星A线速度大于B的线速度 3. 【双星模型】某国际研究小组借助VLT光学望远镜，观测到了一组双星系统，此双星系统中体积较小的成员能“吸食”另一颗体积较大的星体表面物质，达到质量转移的目的。如图所示，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动。假设在演变的最初过程中两者球心之间的距离保持不变且两星体密度相同，则在演变的最初过程中（　　） A.两星体之间的万有引力变小 B.两星体做圆周运动的角速度不变 C.体积较大的星体做圆周运动的轨迹半径变小，线速度变小 D.体积较大的星体做圆周运动的轨迹半径变大，线速度变小 4. 【双星模型】（多选）2021年5月，基于“中国天眼”球面射电望远镜（FAST）的观测，首次发现脉冲星三维速度与自转轴共线的证据。如图，假设在太空中有恒星A、B双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动，运动周期为T1，它们的轨道半径分别为RA、RB，RA＜RB，C为B的卫星，绕B做逆时针匀速圆周运动，周期为T2，忽略A与C之间的引力，引力常量为G，以下说法正确的是（　　） A.若知道卫星C的轨道半径，则可求出卫星C的质量 B.恒星A的质量大于恒星B的质量 C.恒星A的质量为 D.A、B、C三星由图示位置到再次共线所需时间为 5. 【双星模型】(2023·宜宾一中周考)2016年2月12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 6. 【双星模型】宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至因为万有引力的作用而吸引到一起。如图所示，某双星系统中A、B两颗天体绕O点做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比rA∶rB＝1∶2，则两颗天体的(　　) A.质量之比mA∶mB＝2∶1 B.角速度之比ωA∶ωB＝1∶2 C.线速度大小之比vA∶vB＝2∶1 D.向心力大小之比FA∶FB＝2∶1 7. 【三星模型】(2023·西安四中模拟)(多选)如图所示，甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行，若三颗星质量均为M，万有引力常量为G，则(　　) A．甲星所受合外力为 B．乙星所受合外力为 C．甲星和丙星的线速度相同 D．甲星和丙星的角速度相同 8. 【三星模型】(2023·成都北二外学校检测)(多选)太空中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式(如图)：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设这三颗星的质量均为M，并设两种系统的运动周期相同，则(　　) A.直线三星系统中甲星和丙星的线速度相同 B.直线三星系统的运动周期T＝4πR C.三角形三星系统中星体间的距离L＝R D.三角形三星系统的线速度大小为