Question

【題目】2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波信號。根據科學家們復原的過程，在兩顆中子星合并之前，它們繞二者連線上的某點做圓周運動，且二者越轉越近，最終碰撞在一起，形成新的天體。若將兩顆中子星都看作是質量均勻分布的球體，則此過程中兩中子星的　　

A. 線速度逐漸變小

B. 角速度保持不變

C. 周期逐漸變大

D. 向心加速度逐漸變大

Answer 1

【答案】D

【解析】

雙星系統靠相互間的萬有引力提供向心力，結合牛頓第二定律求出雙星總質量與雙星距離和周期的關系式，從而分析判斷。

設兩顆星的質量分別為m1、m2，軌道半徑分別為r1、r2，相距L，根據萬有引力提供向心力可知：①，②，①+②整理可得：，解得，，，，根據線速度和角速度的關系，有，，故線速度變大，角速度變大，周期變小，ABC錯誤，對于向心加速度，有，故可判斷向心加速度變大，D正確。