热点模型(9) 天体运动中的双星系统模型-【一书三用】2024年高考物理寒假作业高三复习用书(江苏专版)

新高考方案系列丛书一书三用物理 热点模型（九）天体运动中的双星系统模型 [内化模型] 1.模型特点 (1)本题说明了双星系统的总动量守恒且总动量 (1)两颗星彼此相距较近，且间距保持不变。 为0，则B的动量大小等于A的动量大小p。 (2)两颗星靠相互之间的万有引力做匀速圆周运动。 (2)利用双星万有引力提供向心力，结合条件，选 (3)两颗星绕同一圆心做圆周运动。 合适公式分析求解」 2.模型分析 :3.天鹏座X-1是由一光普型O9-B)的超巨星及一 (1)双星运动的周期和角速度相等，各以一定的速率绕 颗致密星组成的双星系统， 某一点转动，才不至于因万有引力作用而吸在一起。 双星在彼此的万有引力作用 (2)双星做匀速圆周运动的向心力大小相等，方向相反。 (3)双星绕共同的中心做圆周运动时总是位于旋转： 下做匀速圆周运动，如图所 中心的两侧，且三者在一条直线上。 示。它们目前仍处于稳定绕 (4)双星轨道半径之和等于它们之间的距离。 行状态，但质量较小的致密星 在不断吸收质量较大的超巨星上的物质，假设目前 [应用体验] 双星系统的距离不变，则在双星运动的过程中() 1.在天文观测中，因观测视角的问题，有时会看到一： A.超巨星的线速度变大B.致密星的角速度变小、 种比较奇怪的现象：与其它天体相距很远的两颗： C.超巨星的周期变大D.两星之间的引力不变 恒星在同一直线上往返运动，它们往返运动的中 …[内化模型] 心相同，周期也一样。模型如图所示，恒星A在 (1)虽然质量较小的星吸收质量较大的星上的物 A1A2之间往返运动，恒星B在B1B2之间往返运 质，但两者质量之和不变，利用这点分析有关 动，且A1A2=a,B1B2=b,现测得它们运动的周期 问题。 为T,恒星A,B的质量分别为M、m,引力常量为 (2)双星之间的距离不是每个星匀递国周运动的 G,则下列表达式正确的是 半径，在计算万有引力时用双星间距，在求向 心力加速度时用圆周运动的半径。 4.如图所示，宇宙中一对年 轻的双星，在距离地球16万 光年的蜘蛛星云之中。该 AM+m=(a+)3 B.M+m= 双星系统由两颗炽热又明 2G79 GT 亮的大质量恒星构成，二者围绕连接线上中间某个 C.M+m (受+o) D.M+m= 4π2(a+b)3 点旋转。通过观测发现，两颗恒星正在缓慢靠近。 GT G7° 不计其他天体的影响，且两颗恒星的质量不变。则 [内化模型] 以下说法中正确的是 () (1)根据题目的描述，知道A,B组成双星系统 A.双星之问引力不变 (2)根据F,=F和距离关系，计算M什m的表达式。 B.每颗星的加速度均变小 2.“双星”是宇宙中普遍存在的一种天体系统，这种： C.双星系统周期逐渐变大 系统之所以稳定的原因之一是系统的总动量守恒： D.双星系统转动的角速度变大 且总动量为0，如图所示，A、B两 「内化模型 颗恒星构成双星系统，绕共同的圆 (1)题口的关键条件是两颗饭星的质量不变，且正 心O互相环绕做匀速圆周运动，距 在媛慢靠近 离不变，角速度相等，已知A的动 (2)写出所分析的物理量公式，结合式子分析变化 量大小为p,A、B的总质量为M, 情况。 AB轨道半径之比为，则B的动能为 ）:5.如图所示，宇宙中存在一 kp2 A.21+k)M B.1+k)p2 些离其他恒星很远的四颗 ”方” 2kM C.1-)p2 星组成的四星系统，通常 kp2 2kM D.21-k)M 可忽略其他星体对它们的引力作用，其中存在 128 第三部分胸怀模型·上考场 一种这样的构成形式：即四颗星始终位于同一直：C.若两黑洞质量保持不变，在两黑洞间距L减小 线上，相邻两颗星之间的间距相等，内侧两颗星 后，两黑洞的绕行周期不变 的质量相等，外侧两颗星的质量相等，它们均围： D.若两黑洞质量保持不变，在两黑洞间距L减小 绕它们的中心点O做圆周运动，则内侧星的质量 后，两黑洞的向心加速度增大 m与外侧星的质量M的比值为 [内化模型 A.21:47 B.85:63 (1)两个黑洞构成双星系统。 C.63:77 D.67:107 (2)根据图示确定半径关系，结合双星的特点，分 析质量的关系。 [内化模型] (1)理解题目所说四星系统的距离特，点、质量特点 ：8.宇宙中有两顺孤立的中子星，它们在相互的万有 和运动特点，将其代入双星系统情境中求解。 引力作用下间距保持不变，并沿半径不同的同心圆 (2)选其中一个星体为研究对象，受另外三个星体 轨道做匀速圆周运动。如果双星间距为L,质量分 的万有引力，其合力提供向心力。 别为m1和2，且1：m2一2：1，线速度分别为 6.截至2023年2月，被誉为“中国 和2，引力常量为G,则关于中子星做圆周运动 天眼”FAST的500米口径球面 的说法错误的有 射电