Question

【題目】2017年諾貝爾物理學(xué)獎授予了三位美國科學(xué)家，以表彰他們?yōu)?/span>“激光干涉引力波天文臺” （LIGO）項目和發(fā)現(xiàn)引力波所做的貢獻(xiàn)。引力波的形成與中子星有關(guān)。通常情況下中子星的自轉(zhuǎn)速度是非常快的，因此任何的微小凸起都將造成時空的扭曲并產(chǎn)生連續(xù)的引力波信號，這種引力輻射過程會帶走一部分能量并使中子星的自轉(zhuǎn)速度逐漸下降。現(xiàn)有中子星（可視為均勻球體），它的自轉(zhuǎn)周期為T0時恰能維持星體的穩(wěn)定（不因自轉(zhuǎn)而瓦解），則當(dāng)中子星的自轉(zhuǎn)周期增為T=2T0時，某物體在該中子星“兩極”所受重力與在“赤道”所受重力的比值為

A. 1/2 B. 2 C. 3/4 D. 4/3

Answer 1

【答案】D

【解析】設(shè)位于赤道處的小塊物質(zhì)質(zhì)量為m，物體受到的中子星的萬有引力恰好提供向心力，這時中子星體恰不瓦解，由萬有引力定律結(jié)合牛頓第二定律得：；當(dāng)中子星的自轉(zhuǎn)周期增為T=2T0時，所需的向心力為：，則中子星在“赤道”所受的重力為：，中子星在“兩極”所受重力為：，所以中子星“兩極”所受重力與在“赤道”所受重力的比值為4:3，故D正確，ABC錯誤。