Question

（2013?河南模擬）我們的銀河系的恒星中大約四分之一是雙星．某雙星由質量不等的星體S₁和S₂構成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點C做勻速圓周運動．由天文觀察測得其運動周期為T，S₁到C點的距離為r₁，S₁和S₂的距離為r，已知引力常量為G．由此可求出S₂的質量為（　　）

• A．

  4π2r2(r-r1)

  GT2

• B．

  4π2 r 2 1

  GT2

• C．

  4π2r3

  GT2

• D．

  4π2r2r1

  GT2

Answer 1

分析：這是一個雙星的問題，S₁和S₂繞C做勻速圓周運動，它們之間的萬有引力提供各自的向心力，
S₁和S₂有相同的角速度和周期，結合牛頓第二定律和萬有引力定律解決問題．

解答：解：設星體S₁和S₂的質量分別為m₁、m₂，
星體S₁做圓周運動的向心力由萬有引力提供得：

Gm1m2

r2

=m1(

2π

T

)2r1
即 m₂=

4π2r2r1

GT2

故選D．

點評：雙星的特點是兩個星體周期相等，星體間的萬有引力提供各自所需的向心力．