能问一下为何在星球内部引力势能公式为:-Gm1m2/R(星球半径) 在万有引力定律的公式F=Gm1m2r2中,r是(  )A.对...

在万有引力定律的公式F=Gm1m2r2中,r是(  )A.对星球之间而言,是指运行轨道的平均半径B.对地球表面

A、在万有引力定律的公式F=Gm1m2r2中,对星球之间而言,r是指运行轨道的平均半径,故A正确.B、在万有引力定律的公式F=Gm1m2r2中,对地球表面的物体与地球而言,r是指物体距离地心的距离,故B错误.C、在万有引力定律的公式F=Gm1m2r2中,对两个均匀球而言,r是指两个球心间的距离,故C正确.D、在万有引力定律的公式F=Gm1m2r2中,对人造地球卫星而言,r是指卫星到地心的距离,故D错误.故选:AC.

我没记错的话地月轨道38万公里,地球半径6千公里,几乎可以忽略不计

楼上的有误会,
选择的零势能位置是距离星球无穷远处。

这个公式是对星球外部引力势能成立吧。
你确定是这个公式么?星球内部引力势能?和我记忆中不太一样。

等一下我微积分算一下。

补充:

首先要清楚一点,在均匀薄球壳内部任意一点(包括临界面),受到的万有引力皆为零。可以算的,这里当做结论。
因此在星球内部任意一点,相当于外部有许多层薄球壳,它们对星球内部的物体没有引力贡献。所以,星球内距球心为x的位置的物体,只受到以x为半径的圆球的引力,外部球壳对它没有引力。F=GMm/x^2。

从无穷远处一点来的一个质量为m物体,到达星球表面时,引力势能为 E1=-GMm/R。
物体进入星球内部,继续向球心运动下去,内部球体大小为4/3πx^2,密度为a。
可计算出:F=-(4/3)π·a Gmr
因此在星球内部物体受到的引力,相当于一个弹簧作用力,力大小与距球心距离x成正比。

于是类比弹性势能,(或直接从R到r积分),最终得到:
星球内部引力势能为
E=-(4/3)GMm(R^2-r^2)/ (2R^3)。 其中r<R,为物体和球心的距离
取无穷远处为零势能点。

当然,由于球心处引力为零,也可作为零势能点,且此时的引力势能有更简洁的形式。
你所问的公式考虑有误,只在星球外部有效。

我还见过其它错误的版本,有的发表在期刊上,都是想当然地采取了不正确的近似处理。

选择的零势面为地面,所以。。。

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