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问题:重力来自哪里?与万有引力有何关系?
2014.10.15 09:14

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笔者发现一些学生学习完了万有引力之后,会对重力这个力产生一些疑惑。到底万有引力和重力间是什么关系呢?
在这里笔者先把答案告诉大家,后面再来做一个具体的解析。万有引力的一个分力是重力,万有引力的另一个分力是物体围绕地轴旋转的向心力。
(1)任何在做圆周运动的物体,都会受到向心力的作用,地球在自传,地球上的所有物体都应受到指向地轴的向心力的作用。
(2)地球上的任意物体都受到地心的吸引,这就是两者之间的万有引力,同时还会受到地面支持力的作用,这两个力是不能平衡的,否则物体就在太空中静止或匀速直线运动了,就不围绕地轴旋转了。
(3)万有引力与支持力N的合力,我们用平行四边形法则可以求解出来,方向是指向地轴线的,建议同学们现在画一下地球表面某个物体的受力图(包含万有引力和支持力)。
(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。同学们可以回顾一下,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。
我们可以这样理解:重力是一个”后来力”,是万有引力提供了物体绕地轴旋转的向心力之后富裕的部分,被地面的支持力给抵消掉了。
大家可以计算一下,赤道上物体所受的万有引力大约只有千分之三提供给了向心力,其余的千分之997都是重力,至于其他纬度向心力的比重就更小了。大家可以拿尺子画一个平行四边形,就能得到结论:地表的重力与万有引力大致是相等的。
当然了,向心力虽然比较小,地表附件的线速度在航天上还是不能忽视的。高中物理网有专题进行讨论,在这里笔者留给同学们这样一个思考题,为什么发射卫星时,要选择低纬度高海拔的地方?
文章最后,补充一点:那就是在地球南北极,其向心力为零,这里的重力与万有引力大小一样,方向也一样。
参考文章:高中物理知识点总结http://gaozhongwuli.com/zongjie
文章作者:林小溪,转载请注明作者与高中物理网首页(http://gaozhongwuli.com/ )链接,感谢配合。

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