题目
一物体对某质点p作用的万有引力A. 等于将该物体质量全部集中于质心处形成的一个质点对p的万有引力B. 等于将该物体质量全部集中于重心处形成的一个质点对p的万有引力C. 等于该物体上各质点对p的万有引力的矢量和D. 以上说法都不对
一物体对某质点p作用的万有引力
A. 等于将该物体质量全部集中于质心处形成的一个质点对p的万有引力
B. 等于将该物体质量全部集中于重心处形成的一个质点对p的万有引力
C. 等于该物体上各质点对p的万有引力的矢量和
D. 以上说法都不对
题目解答
答案
C. 等于该物体上各质点对p的万有引力的矢量和
解析
本题考查万有引力定律的适用条件及矢量叠加原理。关键点在于理解:
- 万有引力定律适用于质点间的相互作用,当物体视为质点时,可用公式直接计算;
- 实际物体对某质点的引力是各质点引力的矢量和,而非简单地将质量集中于某一点(如质心或重心)。
选项A、B的错误在于混淆了质心/重心与引力计算的等效性,只有在特定条件下(如均匀球体)才成立,而题目未限定条件,因此选项C的普遍性正确。
选项分析
选项A
质心是物体质量分布的平均位置。若物体为均匀球体,根据壳层定理,外部质点的引力可等效于质量集中在质心(即球心)。但题目未说明物体形状或密度分布,因此选项A不具有普遍性。
选项B
重心是重力的等效作用点,与质心位置可能不同(尤其在非均匀引力场中)。万有引力的计算与质量分布相关,而非重力作用点,因此选项B错误。
选项C
根据万有引力的叠加原理,物体对质点p的引力是物体上每个质点对p的引力矢量和。这是万有引力定律的直接应用,无需假设物体为质点,因此选项C正确。
选项D
因选项C正确,选项D错误。