解题思路:双星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,由它们之间的万有引力提供各自的向心力,两颗恒星有相同的角速度和周期,结合牛顿第二定律和万有引力定律解决问题.
设两颗恒星的质量分别为m1、m2,做圆周运动的半径分别为r1、r2,角速度分别为ω1,ω2.根据题意有
ω1=ω2 ①
r1+r2=r②
根据万有引力定律和牛顿定律,有 G
m1m2
r2=m1ω12r1③
G
m1m2
r2=m2ω22r2④
联立以上各式解得:r1=
m2r
m1+m2⑤
根据角速度与周期的关系知:ω1=ω2=[2π/T]⑥
联立③⑤⑥式解得:m1+m2=
4π2
T2Gr3,
答:这个双星系统的总质量为
4π2
T2Gr3.
点评:
本题考点: 万有引力定律及其应用.
考点点评: 本题是双星问题,与卫星绕地球运动模型不同,两颗星都绕同一圆心做匀速圆周运动,关键抓住条件:相同的角速度和周期.