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问:物体所受重力有什么提供?重力与万有引力的关系
2014.09.24 17:36

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笔者发现一些学生学习完了万有引力与航天这章后,会对重力产生一些疑惑。到底万有引力与重力两者之间是什么关系呢?
笔者在这里,先把结论说一下,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,另一个分力是向心力。
(1)在圆周运动中,我们有这样的结论,任何物体做圆周运动,都会受到外力,来提供运动的向心力,地球在不停歇的自传,地球上的所有物体都应受到指向地轴上的向心力作用(合外力)。
(2)地球上的任意物体都受到地心的吸引,这就是万有引力,同时还会受到地面支持力的作用,这两个力是不能平衡的,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)万有引力与支持力N的合力,用力的平行四边形法则可以求解出来,方向(向心力方向)是指向地轴线的,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,画出万有引力和支持力。
(4)下面分析重力。重力在哪里呢?重力就是支持力的反作用力,与支持力方向相反,大小相等。同学们可以回顾一下,我们在说重力方向时,一直提方向是竖直向下的而非指向地球球心,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”,是万有引力去掉物体圆周运动必备的向心力之后,富裕的部分,被地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,至于其他纬度地球,向心力所占的比重就更小了。大家可以拿尺子画一个平行四边形,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。
虽然向心力比较小,地表附件的线速度在航天上还是不能忽视的。高中物理网编辑们留给大家一个思考题,为什么发射卫星,要选择高海拔、低纬度的地方?
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完全一样,方向也一样。
参考文献:高一物理必修1知识点总结http://za.gaozhongwuli.com/
文章作者:杨建波,转载本文必须注明作者与物理网(http://gaozhongwuli.com/ )链接,并不推荐转载,敬请谅解。

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