2.
(2015•青岛)演绎式探究--研究宇宙中的双星问题:
(1)宇宙中任何两个物体之间都存在万有引力,万有引力的大小F
引=k
,其中k为常量,m
1、m
2分别为两个物体的质量,r为两个物体间的距离.
物体做圆周运动的快慢可以用它与圆心连线扫过角度的快慢来描述,用角速度ω来表示.做匀速圆周运动的物体,运动一周所用的时间叫做周期,用T表示.T与ω的关系为:T=
.
物体做匀速圆周运动需要受到指向圆心的力叫做向心力.质量为m的物体以角速度ω做半径为r的匀速圆周运动,向心力的大小F
心=mω
2r,则在m与ω一定时,F
心与r的关系可用图甲中的图线
表示.
(2)被相互引力系在一起、互相绕转的两颗星叫物理双星,双星是绕公共圆心转动的一对恒星,各自需要的向心力由彼此的万有引力相互提供,转动的周期和角速度相同.如图乙所示,质量为m
1、m
2的双星,运动半径分别为r
1和r
2,它们之间的距离L=r
1+r
2.
请推理证明:周期T=2π
.