Question

（2011?洪山區(qū)模擬）如圖為哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的銀河系中被科學(xué)家成為“羅盤(pán)座T星”系統(tǒng)的照片，最新觀測(cè)標(biāo)明“羅盤(pán)座T星”距離太陽(yáng)系只有3260光年，比天文學(xué)家此前認(rèn)為的距離要近得多．該系統(tǒng)是由一顆白矮星和它的類(lèi)日伴星組成的雙星系統(tǒng)，由于白矮星不停地吸收由類(lèi)日伴星拋出的物質(zhì)致使其質(zhì)量不斷增加，科學(xué)家預(yù)計(jì)這顆白矮星在不到1000萬(wàn)年的時(shí)間內(nèi)會(huì)完全“爆炸”，從而變成一顆超新星，并同時(shí)放出大量的γ射線，這些γ射線到達(dá)地球后會(huì)對(duì)地球的臭氧層造成毀滅性的破壞．現(xiàn)假設(shè)類(lèi)日伴星所釋放的物質(zhì)被白矮星全部吸收，并且兩星間的距離在一段時(shí)間內(nèi)不變，兩星球的總質(zhì)量不變，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．兩星間的萬(wàn)有引力不變

B．兩星的運(yùn)動(dòng)周期不變

C．類(lèi)日伴星的軌道半徑增大

D．白矮星的軌道半徑增大

Answer 1

分析：組成的雙星系統(tǒng)的周期T相同，根據(jù)萬(wàn)有引力定律提供向心力：G

M1M2

L2

=M1

4π2R1

T2

=M2

4π2R2

T2

．推導(dǎo)周期以及軌道半徑與什么因素有關(guān)．根據(jù)萬(wàn)有引力定律公式，分析兩星間萬(wàn)有引力的變化．

解答：解：A、兩星間距離在一段時(shí)間內(nèi)不變，由萬(wàn)有引力定律可知，兩星的質(zhì)量總和不變而兩星質(zhì)量的乘積必定變化，則萬(wàn)有引力必定變化．故A錯(cuò)誤．
    B、組成的雙星系統(tǒng)的周期T相同，設(shè)白矮星與類(lèi)日伴星的質(zhì)量分別為M₁和M₂，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為R₁和R₂，由萬(wàn)有引力定律提供向心力：G

M1M2

L2

=M1

4π2R1

T2

=M2

4π2R2

T2

．可得GM₁=

4π2R2L2

T2

，GM₂=

4π2R1L2

T2

，兩式相加G（M₁+M₂）T²=4π²L³，白矮星與類(lèi)日伴星的總質(zhì)量不變，則周期T不變．故B正確．
   C、由G

M1M2

L2

=M1

4π2R1

T2

=M2

4π2R2

T2

得，M₁R₁=M₂R₂．知雙星運(yùn)行半徑與質(zhì)量成反比，類(lèi)日伴星的質(zhì)量逐漸減小，故其軌道半徑增大．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選BC．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道組成的雙星系統(tǒng)的周期T相同，以及掌握萬(wàn)有引力提供向心力G

M1M2

L2

=M1

4π2R1

T2

=M2

4π2R2

T2

．