（06万有引力与航天） 3多星系统

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多星系统

【双星系统】

1、“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，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的 O

点做匀速圆周运动，现测得两颗星之间的距离为 L，质量之比为 m1：m2=3：1，则（　　）

A．m1、m2做圆周运动的线速度大小比为 3：1

B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为 1：3

C．m1、m2做圆周运动的半径之比为 3：1

D．m1、m2做圆周运动的向心加速度大小之比为 1：3

【来源】安徽省泗县第一中学 2020-2021 学年高二（上）开学考试物理试题

【答案】D

【解析】

以m1为研究对象，设半径为 L1

由于两星球向心力总是指向 O，所以两星球运动周期和角速度相同，

以m2为研究对象

解得

ABC．m1、m2做圆周运动的半径之比为

双星周期相同，角速度相同，所以 m1、m2做圆周运动的角速度之比为 1：1；

m1、m2做圆周运动的线速度大小比为

故ABC 错误；

D．根据牛顿第三定律可知，两星球做圆周运动的向心力大小相等，所以向心加速度与质量成反比，

m1、m2做圆周运动的向心加速度大小之比为

故D正确。

故选 D。

2、如图，“食双星”是指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。在地球上通过望远镜观察这种双星，视线与双星

轨道共面。已知两颗恒星 A、B间距为 d，运动周期为 T，万有引力常量为 G，则可推算出双星的总

质量为（　　）

A．B．C．D．

【来源】江西省南昌一中 2019-2020 学年高一（下）期末考试物理试题

【答案】A

【解析】

设A、B两天体的轨道半径分别为、，两者做圆周运动的周期都为，万有引力提供向心力，由

牛顿第二定律可得

其中，联立解得

故选 A。

3、双星系统是由两颗恒星组成，在两者间万有引力相互作用下绕其连线上的某点做匀速圆周运动。

一个双星系统，两颗恒量质量分别为 m0、3m0，两颗恒星中心相距为 L，万有引力常数取 G，则此

双星系统做匀速圆周运动的周期是（　　）

A．B．

C．D．

【来源】四川省江油中学 2019-2020 学年高一（下）第三次月考物理试题

【答案】B

【解析】

根据万有引力提供向心力

对m0有

对3m0有

两个方程相加可得

解得

故B正确、ACD 错误。

故选 B。

4、2017 年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两

颗中子星合并前约 100s 时，它们相距约 400km，绕二者连线上的某点每秒转动 12 圈，将两颗中子

星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这

一时刻两颗中子星（　　）

A．质量之积 B．质量之和

C．速率之和 D．各自的自转角速度

【来源】黑龙江省七台河市勃利县高级中学 2019-2020 学年高一（下）期末考试物理试题

【答案】BC

【解析】

AB．双中子星做匀速圆周运动的频率 f=12Hz（周期），由万有引力等于向心力，可得

，

r1+r2=r=400km

联立解得

选项 B正确 A错误；

C．由可得

选项 C正确；

D．不能得出各自自转的角速度，选项 D错误。

5、1844 年，德国天文学家贝塞尔根据天狼星的移动路径出现的波浪图形，推断天狼星属于双星系

统．由恒星 A和恒星 B组成的双星系统绕其连线上的 O点做匀速圆周运动，如图所示，已知恒星

、

B间的距离为 L且保持不变，假设恒星 A和恒星 B的总质量为，恒星 A与恒星 B的半径之比

为，引力常量为 G，不考虑其他星体的影响．下列说法正确的是（　　）

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摘要：

多星系统【双星系统】1、“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，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动，现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2=3：1，则（　　）A．m1、m2做圆周运动的线速度大小比为3：1B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为1：3C．m1、m2做圆周运动的半径之比为3：1D．m1、m2做圆周运动的向心加速度大小之比为1：3【来源】安徽省泗县第一中学2020-2021学年高二（上）开学考试物理试题【答案】D【解析】以m1为研究对象，设半径为L1由于两星球向心力...

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