银河系恒星中大约有四分之一是双星.某双星系统由星球A和B组成,两星球在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点P做匀速圆周运动.已知A和B的质量之比为m A :m B =1:2,两星球的线速度之比为v A :v B =______;若由天文观察测得A星球的周期为T,AB间距离为r,已知万有引力常量为G,则A星球的质量为m A =______.
1、双星靠相互间的万有引力提供向心力,周期相等、加速度相等.根据 G m A m B r 2 = m A ( 2π T ) 2 r A = m B ( 2π T ) 2 r B , 则半径r A :r B =m B :m A =2:1 所以两星球的半径之比为2:1, 根据v=rω得, v A :v B =r A :r B =m B :m A =2:1 2、因为=r A :r B =m B :m A =2:1 又r A +r B =r, 所以r A = 2 3 r ,r B = 1 3 r , A、B的周期都为T,根据双星之间的万有引力提供向心力 G m A m B r 2 = m B ( 2π T ) 2 r B , 所以 G m A r 2 = ( 2π T ) 2 ? 1 3 r 解得: m A = 4 π 2 r 3 3G T 2 . 故答案为:2:1, 4 π 2 r 3 3G T 2 .