物理网博客
物体所受重力的本质是什么?
2014.08.19 11:49

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不少学生学习完了万有引力之后,会对重力的本质产生一些疑惑。到底万有引力与重力两者之间是什么关系呢?
笔者在这里,先把最终答案告诉大家,再来做一个具体的解释说明。重力其实是万有引力的一个分力,万有引力的另一个分力是向心力。
(1)任何在做圆周运动的物体,都会受到外力,来提供运动的向心力,地球在自传,地球上的任何物体都受到指向其圆周运动圆心向心力的作用。
(2)地球上的物体都受到地心的吸引,这当然是万有引力,同时还会受到地面支持力的作用,这两个力不是一对儿平衡力,否则物体就静止或做匀速直线运动了,就不围绕地轴旋转了。
(3)支持力N与万有引力F引的合力,用力的平行四边形法则可以求解出来,其方向是指向地轴线的(即向心力的方向),想研究透彻,同学们要自己画出地球表面某个物体的受力图。
(4)接下来再来说重力。重力就是支持力的反作用力,与支持力方向相反,大小相等。我们在说重力方向时,一直再说的重力方向是竖直向下的,而非指向地心,原因就是这里的分析。
我们可以这么认为,重力是一个”后来力”,是地球作用在物体上的万有引力提供了物体向心力之后富裕的部分,被地面(或桌面)的支持力给抵消掉了。
课下有兴趣的同学们可以结合课本上给出的数据算一下,赤道上的万有引力大约有千分之三提供给了向心力,千分之997还多一些都给了重力,至于其他纬度向心力的比重就更小了。大家可以画一个平行四边形,就能得到结论:地球表面物体所受重力与万有引力几乎相等。
当然了,向心力虽然比较小,地表的线速度在航天领域是不能忽视的。高中物理网编辑们留给大家一个思考题,为什么建设卫星发射基地,要选择在低纬度、高海拔的地方?
在文章的最后,我再来补充一个问题,那就是在地球南北极极点,向心力为零,这里的重力与万有引力大小一样,方向也一样,可以说成是指向地心的。
参考文献:高考物理核心考点解析
http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/32195.html
文章作者:马杉,转载本文前请联系笔者,注明原文作者与物理网(http://gaozhongwuli.com/ )链接,感谢配合。

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