Question

【題目】美國在2016年2月11日宣布“探測到引力波的存在”，天文學家通過觀測雙星軌道參數的變化來間接驗證引力波的存在，證實了GW150914是兩個黑洞并合的事件，GW150914是一個36倍太陽質量的黑洞和一個29倍太陽質量的黑洞并合事件。假設這兩個黑洞繞它們連線上的某點做圓周運動，且這兩個黑洞的間距緩慢減小，若該黑洞系統在運動過程中各自質量不變且不受其它星系的影響，則關于這兩個黑洞的運動，下列說法正確的是（ ）

A. 這兩個黑洞做圓周運動的向心加速度大小始終相等

B. 36倍太陽質量的黑洞比29倍太陽質量的黑洞運行的軌道半徑小

C. 這兩個黑洞運行的線速度大小始終相等

D. 隨兩個黑洞的間距緩慢減小，這兩個黑洞運行的周期也在增大

Answer 1

【答案】B

【解析】

根據可得 ①
根據可得②
由①②知，質量與軌道半徑成反比，所以36倍太陽質量的黑洞軌道半徑比29倍太陽質量的黑洞軌道半徑小。故B正確；根據a＝ω2r可知，角速度相等，質量大的半徑小，所以質量大的向心加速度小，故A錯誤；這兩個黑洞共軸轉動，角速度相等，根據v=ωr可以，質量大的半徑小，所以質量大的線速度小。故C錯誤；又：，當m1+m2不變時，L減小，則T減小，即雙星系統運行周期會隨間距減小而減小，故D錯誤；故選B。