7.4 宇宙航行（课时2）（举一反三）【三大题型】（原卷版）-2024-2025学年人教版2019必修第二册高二物理习题.pdf

7.4宇宙航行（课时2）【三大题型】

【人教版2019】

【题型1双星和多星系统】1

【题型2拉格朗日点】3

【题型3黑洞与宇宙】6

知识点1：双星问题

两个离得比较近的天体，在彼此间的引力作用下绕两者连线上的某一点做圆周运动，这样的两颗星组成

的系统称为双星．

1．双星特点

（1）两星做圆周运动的向心力相等；

（2）两星具有相同的角速度和周期；

（3）两星的轨道半径之和等于两星之间的距离，即r＋r＝L.

12

2．处理方法

mm

12

22

双星间的万有引力提供了它们做圆周运动的向心力．即G＝mωr＝mωr.

1122

L2

3．双星的两个结论

（1）运动半径：与质量成反比，即mr＝mr

1122

23

4πL

（2）质量之和：m＋m＝

12

GT2

【题型1双星和多星系统】

1

【例】宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，三星质

量也相同。现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗

星围绕中央星做圆周运动，如图甲所示；另一种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，如图乙所示。设两种系统中三个星体的质量均为m，且两种系统中各星间的

距离已在图中标出，引力常量为G，则下列说法中正确的是（）

Gm

A．直线形三星系统中星体做圆周运动的线速度大小为

L

L3

B．直线形三星系统中星体做圆周运动的周期为2p

5Gm

L3

C．三角形三星系统中每颗星做圆周运动的角速度为2

3Gm

3Gm

D．三角形三星系统中每颗星做圆周运动的加速度大小为

L2

【变式1-1】（多）在银河系中，双星的数量非常多，研究双星，对于了解恒星形成和演化过程的多样

ABABO

性有重