例2 两个靠得很近的天体,离其他天体非常遥远,它们以其连线上某一点O为圆心各自做匀速圆周运动,两者的距离保持不变,科学家把这样的两个天体称为"双星",如图3所示.已知双星的质量分别为m1和m2,它们之间的距离为L,求双星的运行轨道半径r1和r2及运行周期T.
图3
答案 r1= r2= T=
解析 双星间的引力提供了各自做圆周运动的向心力
对m1:=m1r1ω2,
对m2:=m2r2ω2,
且r1+r2=L,
解得r1=,r2=.
由G=m1r1及r1=得
周期T=.
针对训练2 如图4所示,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为m1∶m2=3∶2,下列说法中正确的是( )
图4
A.m1、m2做圆周运动的线速度之比为3∶2
B.m1、m2做圆周运动的角速度之比为3∶2
C.m1做圆周运动的半径为L
D.m2做圆周运动的半径为L