Question

【題目】美國(guó)在2016年2月11日宣布“探測(cè)到引力波的存在”。天文學(xué)家通過觀測(cè)雙星軌道參數(shù)的變化來(lái)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(yáng)質(zhì)量的黑洞和一個(gè)29倍太陽(yáng)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)黑洞運(yùn)行的線速度大小始終相等

B. 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

C. 36倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞和29倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞運(yùn)行的線速度大小之比為36∶29

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

Answer 1

【答案】D

【解析】

解：A、這兩個(gè)黑洞共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，根據(jù)v=ωr可以，由于不知道兩個(gè)黑洞的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑關(guān)系，所以線速度大小不一定相等，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)a=ω2r可知，由于不知道兩個(gè)黑洞的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑關(guān)系，所以向心加速度大小不一定相等，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可知，得，，由， 由，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)可得，根據(jù)可得，
所以當(dāng)M1+M2不變時(shí)，L增大，則T增大，即雙星系統(tǒng)運(yùn)行周期會(huì)隨間距減小而減小，故D正確．
故選：D