题目
题型:不详难度:来源:
(1)计算该双星系统的运动周期T计算。
(2)若实验上观测到的运动周期为T观测,且T观测:T计算=1: (N>1),为了解释T观测与T计算的不同,目前有一种流行的理论认为,在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质,作为一种简化模型,我们假定在这两个星体边线为直径的球体内均匀分布着暗物质,而不考虑其它暗物质的影响,试根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度。
答案
解析
试题分析:(1)双星绕它们的连线中点做圆周运动,由万有引力提供向心力,根据万有引力和牛顿第二定律得:
而
解得:。
(2)因为,这个差异是以双星连线为直径的球体内均匀分布着的暗物质引起的,设这种暗物质质量为M′,位于两星连线中点处的质点对双星的影响相同,这时双星做圆周运动的向心力由双星的万有引力和M′对双星的万有引力提供,所以有:
又:
解得暗物质的质量为:
而暗物质的体积为:
所以暗物质的密度为:
核心考点
试题【用天文望远镜长期观测,人们在宇宙中发现了许多双星系统,通过对它们的研究,使我们对宇宙中物质存在的形式和分布有了较深刻的认识,双星系统是由两个星体构成,其中每个星】;主要考察你对万有引力定律及其应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
设月球质量为M,半径为r,“嫦娥二号”卫星质量为m,轨道b距月球表面的高度为h,引力常量为G。试求下列问题:
(1)进入近月圆轨道b后,请写出卫星受到月球的万有引力表达式。
(2)卫星在近月圆轨道b上运行的速度表达式。
(3)卫星分别在椭圆轨道、近月圆轨道运动时,试比较经过P点的加速度大小,并简述理由。
A.“北斗一号”系统中的三颗卫星的质量必须相等 |
B.“北斗二号”中轨道卫星的线速度大于7.9km/s |
C.“北斗二号”中的每颗卫星一定比“北斗一号”中的每颗卫星的加速度大 |
D.GPS的卫星比“北斗一号”的卫星周期短 |
A. | B. |
C. | D. |
A.半径变大 | B.速率变大 |
C.角速度变大 | D.加速度变大 |
(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的轨道半径为,月球绕地球的运动近似看成匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的周期T.
(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面高h处由静止释放一个小球,经过时间,小球落回地面.已知月球半径为R月,万有引力常量为G,试求出月球的质量M月。
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