高中 | 引力势能 题目答案及解析

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必修2

第六章 万有引力与航天

6.4 万有引力理论的成就

引力势能

如图,卫星在地球不同的圆形轨道上具有不同引力势能。已知地球质量为$M$,卫星质量为$m$,卫星到地球球心的距离为$r$,引力势能为$E_{p}$,真空中负点电荷的电荷量为$Q$,其周围空间电势可以表示为:$\varphi= \dfrac{E_{p}}{q}=- k\dfrac{Q}{r}$,与该点电荷的电势类比,可以定义“引力势”的概念。下列说法合理的是$(\qquad)$

["

可以用$\\dfrac{E_{p}}{M}$定义“引力势”

","

“引力势”与卫星质量$m$有关

","

图中$a$点“引力势”低于$b$

","

卫星的引力势能与距离$r$的平方成反比

"]
[["C"]]

$\rm A$、与电势类比,应该用$\dfrac{E_{p}}{m}$定义“引力势”,$M$是地球的质量,故$\rm A$错误;

$\rm B$、由“引力势”的定义式可知,“引力势”与“试探物体”无关,故$\rm B$错误;

$\rm C$、卫星与地球之间是引力,“引力线”应指向地球,$a$点“引力势”低于$b$点,故$\rm C$正确;

$\rm D$、万有引力与两者距离平方成反比,根据$W=Fr$,可知引力势能应该与距离一次方成反比,故$\rm D$错误。

故选:$\rm C$

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