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(xué)家通過觀測雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗(yàn)證引力波的存在，證實(shí)了GW150914是兩個(gè)黑洞并合的事件，GW150914是一個(gè)36倍太陽質(zhì)量的黑洞和一個(gè)29倍太陽質(zhì)量的黑洞并合事件。假設(shè)這兩個(gè)黑洞繞它們連線上的某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，且這兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小，若該黑洞系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中各自質(zhì)量不變且不受其它星系的影響，則關(guān)于這兩個(gè)黑洞的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ）

A. 這兩個(gè)黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小始終相等

B. 36倍太陽質(zhì)量的黑洞比29倍太陽質(zhì)量的黑洞運(yùn)行的軌道半徑小

C. 這兩個(gè)黑洞運(yùn)行的線速度大小始終相等

D. 隨兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小，這兩個(gè)黑洞運(yùn)行的周期也在增大

Answer 1

【答案】B

【解析】

根據(jù)可得 ①
根據(jù)可得②
由①②知，質(zhì)量與軌道半徑成反比，所以36倍太陽質(zhì)量的黑洞軌道半徑比29倍太陽質(zhì)量的黑洞軌道半徑小。故B正確；根據(jù)a＝ω2r可知，角速度相等，質(zhì)量大的半徑小，所以質(zhì)量大的向心加速度小，故A錯(cuò)誤；這兩個(gè)黑洞共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，根據(jù)v=ωr可以，質(zhì)量大的半徑小，所以質(zhì)量大的線速度小。故C錯(cuò)誤；又：，當(dāng)m1+m2不變時(shí)，L減小，則T減小，即雙星系統(tǒng)運(yùn)行周期會(huì)隨間距減小而減小，故D錯(cuò)誤；故選B。