高中物理教研——地球表面物体的重力与万有引力
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地球表面物体的重力与万有引力一、定义辨析重力的定义：由于地球的吸引而产生的力，但是不是地球对物体的吸引力。万有引力的定义：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体质量的乘积成正比，跟他们的距离的二次方成反比。二、地球表面物体的受力情况几点说明：1、地球：不是圆球体，而是由于它的自转，导致两极处半径小，赤道上半径大。2、某处水平面：与地球该处相切的平面。3、重力的方向：垂直于水平面，即为竖直向下。如图一所示，一物体在地球表面某处，他的受力情况为：受到一个地球对它的万有引力F和地面对它的支持力N,设地球的质量为M，物体的质量为m，地球半径为R，则： 对于F，我们可以把它分解为垂直于转轴的和竖直向下的。由于物体要随地球一起自传，所以即为物体随地球自转的向心力，竖直向下的其实就是物体的重力。所以我们在讲到重力的时候，我们说，重力是由于地球的吸引而产生的，但重力不是地球对它的吸引力（地球对它的吸引力是万有引力），到此，我们更加明确，重力就是万有引力的一个分力。三、两极点与赤道上的特殊点分析我们在处理问题时，一般还是要把地球当作一个圆球体。如图二所示：在两极点：两极点的物体不随地球自转，没有向心力，故万有引力等于支持力等于重力。在赤道上：万有引力、重力、支持力共线，此时，我们把F分解为同方向的和，为物体随地球自转的向心力，为物体所受到的重力。有： 其中T为地球自转的周期。四、实例分析某一行星，一昼夜的时间是T，同一物体在赤道上的物重仅是两极上物重的90%，求此行星的平均密度. 解析：物体的两极，万有引力等于重力：物体在赤道上时，重力等于万有引力减去向心力：由题意：又联立，可解得：
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