宇宙航行-雙、多星系統（課件）高一物理（人教版2019必修第二冊）

宇宙航行----雙星、多星系統D航天飛機在完成對哈勃空間望遠鏡的維修任務后，在A點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點，如圖所示.關于航天飛機的運動，下列說法中正確的有（）A.在軌道Ⅱ上經過A的速度小于經過B點的速度B.在軌道Ⅱ上經過A的速度小于在軌道Ⅰ上經過A的速度C.在軌道Ⅱ上運動的周期小于在軌道Ⅰ上運動的周期D.在軌道Ⅱ上經過A的加速度小于在軌道Ⅰ上經過A的加速度ABC雙星模型介紹：宇宙中有相距較近，質量可以相比的兩顆恒星（其他星體對它們的影響忽略不計），圍繞它們連線上的某一固定點做同周期的勻速圓周運動。這種由兩顆繞著共同的中心旋轉的恒星組成，對于其中一顆來說，另一顆就是其“伴星”。其結構叫做雙星（binarystars）。雙星模型(1)定義：繞公共圓心轉動的兩個星體組成的系統，我們稱之為雙星系統。（2）特點：1、兩顆恒星均圍繞共同的旋轉中心(圓心)做勻速圓周運動。2、兩恒星之間萬有引力分別提供了兩恒星的向心力，即兩顆恒星受到的向心力大小相等。即3、兩顆恒星與旋轉中心時刻三點共線，即兩顆恒星角速度相同，周期相同（T1＝T2，ω1＝ω2）。4、兩顆星體的軌道半徑之和為兩星體的距離（r1+r2=L）典例分析典例1：在天體運動中，把兩顆相距很近的恒星稱為雙星，這兩顆星必須各自以一定的速率繞某一中心轉動才不至于由于萬有引力而吸在一起。已知兩恒星的質量分別為M1和M2，兩恒星間的距離為L。求：(1)兩恒星轉動中心的位置；(2)轉動的角速度雙星問題的處理方法：雙星間的萬有引力提供了它們做圓周運動的向心力規(guī)律：質量m越大的星球，旋轉半徑越小，離旋轉中心越近.練習、(雙星問題)冥王星與其附近的另一星體卡戎可視為雙星系統，冥王星與星體卡戎的質量比約為7∶1，同時繞它們連線上某點O做勻速圓周運動，由此可知，冥王星繞O點運動的（）A.軌道半徑約為卡戎的1/7B.角速度大小約為卡戎的1/7C.線速度大小約為卡戎的7倍D.向心力大小約為卡戎的7倍A雙星系統由兩顆恒星組成，兩恒星在相互引力的作用下，分別圍繞其連線上的某一點做周期相同的勻速圓周運動.研究發(fā)現，雙星系統演化過程中，兩星的總質量、距離和周期均可能發(fā)生變化.若某雙星系統中兩星做圓周運動的周期為T，經過一段時間演化后，兩星總質量變?yōu)樵瓉淼膋倍，兩星之間的距離變?yōu)樵瓉淼膎倍，則此時圓周運動的周期為（）挑戰(zhàn)高考B設兩恒星的質量分別為m1、m2，距離為L，雙星靠彼此的引力提供向心力，則有并且r1＋r2＝L當兩星總質量變?yōu)樵瓉淼膋倍，兩星之間距離變?yōu)樵瓉淼膎倍時故選項B正確.多星模型(1)定義：所研究星體的萬有引力的合力提供做圓周運動的向心力，除中央星體外，各星體的角速度或周期相同.(2)三星模型：①三顆星位于同一直線上，兩顆環(huán)繞星圍繞中央星在同一半徑為R的圓形軌道上運行。②三顆質量均為m的星體位于等邊三角形的三個頂點上(3)四星模型：①其中一種是四顆質量相等的恒星位于正方形的四個頂點上，沿著外接于正方形的圓形軌道做勻速圓周運動②另一種是三顆恒星始終位于正三角形的三個頂點上，另一顆位于中心O，外圍三顆星繞O做勻速圓周運動典例分析分析探索：由三顆星體構成的系統，忽略其他星體對它們的作用，存在著一種運動形式，三顆星體在相互之間的萬有引力作用下，分別位于等邊三角形的三個頂點上，繞某一共同的圓心O在三角形所在的平面內做相同角速度的圓周運動（如圖所示）若A星體質量為2m、B、C兩星體的質量均為m，三角形的邊長為a，求：(1)A星體所受向心力大小FA(2)B星體所受向心力FB(2)通過計算可知C星體所受向心力為，求C星體的軌道半徑(3)求此三星系統的運行周期已知：A星體質量為2m、B、C兩星體的質量均為m，三角形為等邊三角形，且邊長為a。(1)求A星體所受向心力大小FA已知：A星體質量為2m、B、C兩星體的質量均為m，三角形為等邊三角形，且邊長為a。(1)求B星體所受向心力大小FB已知：A星體質量為2m、B、C兩星體的質量均為m，三角形為等邊三角形，且邊長為a，C星體所受向心力為。(2)求C