解题思路:(1)两位同学的分析都错误,甲错在把水平力F当作合外力,错在由于a轴和F轴的标度不同,斜率k不等于tan45°,正确解法是根据牛顿第二定律得出加速度与F的关系式,通过图线的斜率求出物体的质量.(2)两星的转动半径不是R.靠相互间的万有引力提供向心力,做匀速圆周运动.抓住转动的周期相等,结合万有引力提供向心力,求出双子星的质量之和.
(1)甲、乙两同学的分析都错.
甲错在把水平力F当作合外力,而物块受摩擦力f=4N
乙错在由于a轴和F轴的标度不同,斜率k不等于tan45°
正确的求解是:由F-f=ma得:a=
1
mF−f
K=
1
m=0.5m=2kg
(2)解法错误,两星的转动半径不是R.
正确的解法为:设两星转动半径分别为x与(R-x)G
M1M2
R2=M1(
2π
T)2x
G
M1M2
R2=M2(
2π
T)2(R−x)
联立解得:M1+M2=
4π2R3
GT2
答:(1)甲、乙两同学的分析都错. 甲错在把水平力F当作合外力,而物块受摩擦力f=4N 乙错在由于a轴和F轴的标度不同,斜率k不等于tan45°.物体的质量为2kg.
(2)双星的总质量为
4π2R3
GT2.
点评:
本题考点: 匀变速直线运动的图像;万有引力定律及其应用.
考点点评: 通过图线求解某些物理量时,我们往往的做法是得出图线的关系式,通过斜率、截距进行求解.关于双星模型,知道其特点,抓住周期相等,靠相互间的万有引力提供向心力进行分析.