[单选题]
质量分别为3m和m的两颗恒星A和B组成双星系统,仅在相互之间万有引力的作用下,以两星连线上的某点为圆心,在同一平面内做角速度相同的匀速圆周运动。已知向心力大小与物体质量、轨道半径、角速度平方成正比。
下列说法正确的是:
A . 两恒星的向心力大小相等
B . 两恒星的轨道半径相等
C . 两恒星的线速度相等
D . 两恒星的周期不等
参考答案: A
参考解析:
第一步:应用定理------万有引力定律
第二步:题干解答:
由于A和B仅在相互之间万有引力的作用,是一对作用力与反作用力,且力的大小相等,力的方向相反。
A选项:当A和B做圆周运动时,其向心力就是由万有引力提供,因这对作用力与反作用力大小相等,则两颗恒星的向心力大小也相等,所以选A。
B选项:由向心力公式F=mw2r可知,向心力与质量、角速度、轨道半径均成正比,虽然当两颗恒星的向心力、角速度相等,但是由于质量不相等,那么轨道半径也一定不等,所以B错。
C选项:由线速度公式v=wr可知,角速度相等,但由于轨道半径不等,则线速度也一定不相等,所以C错。
D选项:由于在匀速圆周运动中,T=2π/w,因角速度相等,那么周期也一定相等,所以D错。
故本题选A。
【2020-上海B-034】