7.4 宇宙航行（多星运动问题）同步练习（含解析）高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

7.4宇宙航行多星运动问题 【知识点填空】 1.双星问题(多星问题)： 双星具有如下特点： （1）双星做匀速圆周运动的 、 和 相等。 （2）双星间距离满足： 。r1= r2= (3)双星的运动周期T= 双星的总质量M= 2.多星问题：各星体之间万有引力的合力提供向心力，且各星体的线速度和角速度都相等。 系统 三星系统（正三角形排列） 三星系统（直线型等间距排列） 四星系统（正三角形排列） 四星系统（正方形排列） 图示 向心力 来源 【同步练习】 一、单选题 1．如图所示，三颗星位于同一直线上，两颗质量均为m的环绕星围绕中央星在同一半径为R的圆形轨道上运行，中央星质量。引力常量为G，则环绕星绕中央星做匀速圆周运动的周期为（　　） A． B． C． D． 2．假设宇宙中存在质量相等的三颗星体且分布在一条直线上，其中两颗星体围绕中央的星体转动，假设两颗星体做圆周运动的半径为R，每个星体的质量均为m，引力常量为G。忽略其他星体对该三颗星体的作用，则做圆周运动的星体的线速度大小为（　　） A． B． C． D． 3．宇宙中存在一些离其它恒星较远的三星系统，其中一种三星系统如图所中示，三颗恒星位于同一直线上，两颗环绕星甲、丙绕中央星乙在同一半径的圆轨道上运行，假设甲、丙的质量均为m，圆周运动的轨道半径均为R，向心加速度的大小均为a，引力常量为G，下列说法正确的是（ ） A．甲对丙的引力大小为 B．甲的速度大小为 C．乙的质量为 D．丙对乙的引力大小为 4．随着人类对宇宙的探索，人们发现在宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示，三颗星球绕共同圆心O在同一平面内做稳定的匀速圆周运动，忽略其他星球对它们的引力作用，则三颗星球中，质量最大的星球是（　　） A．星球A B．星球C C．一样大 D．不能确定 5．离其他恒星较远的四星系统的形式如图所示，三颗星体位于边长为的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做匀速圆周运动，而第四颗星体刚好位于三角形的中心不动。设每颗星体的质量均为，引力常量为，则（　　） A．位于等边三角形三个顶点上的每颗星体做圆周运动的向心加速度大小与无关 B．三星的总动能为 C．若距离不变，四颗星体的质量均变为，则角速度变为原来的2倍 D．若四颗星体的质量均不变，距离均变为，则周期变为原来的倍 6．宇宙间存在一些离其它恒星较远的三星系统。其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为M的星位于等边三角形的三个顶点上，任意两颗星的距离均为R。并绕其中心O做匀速圆周运动。如果忽略其它星体对它们的引力作用，引力常数为G。以下对该三星系统的说法中正确的是（　　） A．每颗星做圆周运动的角速度为 B．每颗星做圆周运动的向心加速度与三星的质量无关 C．若距离R和每颗星的质量M都变为原来的2倍，则角速度变为原来的2倍 D．若距离R和每颗星的质量M都变为原来的2倍，则线速度大小不变 7．如图为一种四颗星体组成的稳定星系，四颗质量均为m的星体位于边长为L的正方形四个顶点，四颗星体在同一平面内围绕同一点做匀速圆周运动，忽略其花星体对它们的作用，万有引力常量为G。下列说法中正确的是（　　） A．星体匀速圆周运动的圆心不一定是正方形的中心 B．每个星体匀速圆周运动的角速度均为 C．若边长L和星体质量m均是原来的两倍，星体匀速圆周运动的加速度大小是原来的两倍 D．若边长L和星体质量m均是原来的两倍，星体匀速圆周运动的线速度大小是原来的两倍 8．宇宙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，可忽略其他星体对三星系统的影响。稳定的三星系统存在两种基本形式：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的轨道上运行，如图甲所示，周期为；另一种是三颗星位于边长为 ... ...