老高考统考物理二轮复习课件：核心素养微专题3 宇宙双星与多星问题.ppt

宇宙双星与多星问题 在宇宙中有一些彼此较近，而离其他星较远的几颗星组成的孤立行星系统，称为多星系统，常见为“双星系统”和“三星系统”。这类系统具有研究对象多个、运动模型多样、受力情况复杂、科技联系密切等特点，备受高考命题者青睐。 一、双星系统 1．条件：两颗恒星彼此相距较近；两颗恒星靠相互之间的万有引力做匀速圆周运动；两颗恒星绕同一圆心做匀速圆周运动。 [示例1]　(多选)(2018·高考全国卷Ⅰ)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100 s时，它们相距约400 km，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 [答案]　BC [应用提升练] 1．(多选)在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成在引力作用下都绕某点做匀速圆周运动；但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动。我们把前一种假设叫“模型一”，后一种假设叫“模型二”。已知月球中心到地球中心的距离为L，月球运动 的周期为T。利用(　　) A．“模型一”可确定地球的质量 B．“模型二”可确定地球的质量 C．“模型一”可确定月球和地球的总质量 D．“模型二”可确定月球和地球的总质量 BC A D [示例2]　(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(如图所示)：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。设这三个星体的质量均为M，并设两种系统的运动周期相同，则(　　) [答案]　BC [应用提升练] 4．(多选)如图所示，天文观测中观测到有三颗星位于边长为l的等边三角形三个顶点上，并沿等边三角形的外接圆做周期为T的匀速圆周运动。已知引力常量为G，不计其他星体对它们的影响，关于这个三星系统，下列说法正确的是(　　) B 6．由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它 们的作用，存在着一种运动形式，三颗星体在相 互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形 的三个顶点上，绕某一共同的圆心O在三角形所 在的平面内做相同角速度的圆周运动(图示为A、 B、C三颗星体质量不相同时的一般情况)。若A 星体质量为2m，B、C两星体的质量均为m，三 角形的边长为a，求： (1)A星体所受合力大小FA； (2)B星体所受合力大小FB； (3)C星体的轨道半径RC； (4)三星体做圆周运动的周期T。