《高一物理同步精品课堂（新教材人教版必修第二册）》专题2：双星与多星系统（精选练习）（原卷版）

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人教版新教材物理必修第二册第七章《万有引力与宇宙航

行》

专题 2：双星与多星系统

精选练习

1．（2019·奈曼旗实验中学高一期中）在浩瀚的宇宙中，半数以上的恒星都是双星。如图

所示，A、B两颗恒星在相互之间的万有引力的作用下，绕其连线上的某点做匀速圆周运动，

若A、B两颗恒星的质量之比为 m1：m2=2：1，则恒星 A、B做圆周运动的（　　）

A．半径之比为 1：2

B．角速度之比为 2：1

C．向心力之比为 4：1

D．线速度之比为 1：4

2．（2020·安徽六安一中高三）暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带

来一场物理学的革命。为了探测暗物质，我国在 2015 年12 月17 日成功发射了一颗被命名

为“悟空”的暗物质探测卫星。未来这颗暗物质探测卫星升空后将在轨运行至少三年时间，

它将主要担任多个方面的任务，包括探测空间高能粒子的入射方向，分辨高能粒子的种类，

以及测量高能粒子的能量。若该卫星发射后绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为 r，运动

周期为 T，引力常量为 G。由这些给定的量不能求出的物理量有（）

A．卫星绕地球运行的线速度 B．地球表面处的重力加速度

C．地球的质量 D．卫星绕地球运行的加速度

3．（2018·甘肃高一期中）我国发射的“悟空”探测卫星，三年来对暗物质的观测研究已

处于世界领先地位．宇宙空间中两颗质量相等的星球绕其连线中心转动时，理论计算的周

期与实际观测周期不符，且（K>1）；因此，科学家认为，在两星球之间存在暗物

质．假设以两星球球心连线为直径的球体空间中均匀分布着暗物质（已知质量分布均匀的

球体对外部质点的作用，等效于质量集中在球心处对质点的作用），两星球的质量均为；

那么，暗物质质量为

A．B．C．D．

4．（2020·全国高三专题练习）宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成

的四星系统,忽略其他星体对它们的引力作用.设四星系统中每个星体的质量均为 ,半径均

为,四颗星稳定分布在边长为的正方形的四个顶点上.已知引力常量为 .关于四星系统,

下列说法错误的是（）

A．四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动

B．四颗星的轨道半径均为

C．四颗星表面的重力加速度均为

D．四颗星的周期均为

5．（2020·全国高一课时练习）某同学学习了天体运动的知识后，假想宇宙中存在着由四

颗星组成的孤立星系。一颗母星处在正三角形的中心，三角形的顶点各有一颗质量相等的

小星围绕母星做圆周运动。如果两颗小星间的万有引力为 F，母星与任意一颗小星间的万

有引力为 9F，则下列说法不正确的是（　　）

A．每颗小星受到 3个万有引力作用

B．每颗小星受到的万有引力为

C．母星的质量是每颗小星质量的 3倍

D．小星围绕母星做圆周运动的方向相同，周期、角速度、线速度的大小相等

6．（2020·河南商丘市·高一期末）天文观测已经证实，三星系统是常见的，甚至在已知的

大质量恒星群中占主导地位.如图所示，质量均为 M的P、O、S三颗星位于同一直线上

P、S两颗星围绕中央星O在同一半径为 R的圆轨道上做匀速圆周运动，已知万有引力常量

为G，忽略其他星体对它们的引力作用，则（　　）

A．P星和S星的角速度相同

B．P星和S星的线速度相同

C．P、O、S三颗星所受合外力大小相等

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