Question

高中物理一个知识点

当物体在赤道上时，万有引力等于重力和向心力的合力，当向心力增加时，重力逐渐减小，为什么当向心力等于万有引力时，重力不为零，反而重力，万有引力，向心力三个力相等？

Answer 1

��万有引力F万、重力G和向心力F向的关系：

��1、万有引力定律：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的质量乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。重力，就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的。

��2、因为地球在自转，除了在南极北极端点，在地球上任意一点的物体，其重力并不等于万有引力。此时可看作绕地球的向心力和重力合成万有引力。由于绕地球自转的向心力远小于重力，故一般就认为重力就略等于万有引力了，其实重力是略小于万有引力的，只有在南北极物体绕地球自转的向心力为零时，重力才等于万有引力。（如图）

��3、物体做圆周运动时，沿半径指向圆心方向的力称为向心力。向心力是从力的效果来命名的，因为它产生指向圆心的加速度，所以称它为向心力。离心力是物体作圆周运动而产生向心力的反作用力，比如洗衣机的脱水桶就是使用离心运动的原理。离心力由物体的惯性运动力和中心束缚力交织在一起产生的，摆脱中心束缚力的物质便离心而去。所以向心力是维持圆周运动的原因，它和离心力是一对作用力和反作用力。

��4、地面上的物体受到的重力和向心力是由万有引力提供的，在赤道上时：F万=G+F向。如果物体在赤道上有足够大的运动速度而“飘起”做圆周运动（不依赖地球自转），则有：F万=重力G=F向心力。此时不能用“F万=G+F向”来计算，因为物体已经脱离地球，物体向心力对重力没有影响，物体的向心力由万有引力提供，有F万=F向心力（维持圆周运动）；而物体的重力也是由万有引力提供（任何两个物体间相互吸引），有F万=重力G。F向和G是两个不同性质的力，如果物体不做圆周运动，则，F向=0，而F万=重力G，物体就落到地球表面上。

Answer 2

你的第一句话其实是不对的！ 向心力并不是一种具体形式的力 它只是用于说明某个力的效果而已 我们一般会这样说“某个力提供了物体运动的向心力”。
简单地说 一般情况下在地球表面任何地方我们说万有引力和重力是近似相等的 说近似 主要是由于地球是一个椭球体而不是标准的球体 如果是标准球体那就是相等的！ 因为椭球体的表面某点的法向（就是我们所谓的竖直方向）并不是指向椭球中心的！ 所以重力是万有引力在椭球表面法线方向的分力 但是地球非常近似于球体 所以万有引力一般情况下就近似等于重力了！
关于向心力 是这样的 物体随地球一起绕着地轴自转 那么它做圆周运动 轨迹就是其所在的纬线那个圆 就需要有指向纬线圈的圆心向心力来维持 而这个向心力就是万有引力在这个方向的分力！ 换句话说 向心力只是说万有引力的一个作用效果 记住 在地球表面 我们排开支持力那些力 其实物体只有一个力就是万有引力！ 重力和向心力 只不过都是万有引力的效果而已！

Answer 3

首先要说明的是，向心力是效果力，它是由万有引力提供的，不要说你不知道效果力。另外还有一点，物体在赤道上时，向心力极小， 所以，在赤道上，万有引力=重力+向心力≈重力。所以，重力怎么可能为零？
接下来解答你的问题：
当物体在赤道上时，“万有引力=向心力=重力”这种说法是错误的，最多只是近似等于。重力和向心力的合力为万有引力，在赤道上，他们恰巧在同一方向。向心力＝m(2派/t)^2r ， t=24*60*60秒很大，向心力很小。重力＝Mm/r^2-向心力，近似等于重力。只有在赤道上近地飞行的飞船万有引力=向心力=重力。赤道上的物体可不是这样。
回答完毕。

Answer 4

我来说说：
看你提的问题，说明你对这几个概念不是很熟悉，你也可以参考我以前的回答来增加理解，不过在这里，我还是系统的讲一下：
首先，我们定义重力的时候“ 1定义：在地球表面附近的物体，由于地球对它的吸引（万有引力）而产生的力。”这是个模糊的定义，那么它的意义是什么呢？
一般的，我们站在地面上，与地面对我们的支持力平衡的那个力，我们就称它为重力，那么换句话说，重力是支持力的平衡力。
以上是讲了下重力的意思。下面讲下，向心力的涵义：
向心力，首先它不是一个实在的力，什么意思呢，它只是一个合力，而不是一个性质力。换句话说，它是由别的力来充当的。
因为圆周运动或者曲线运动不是平衡状态，是有加速度的，所以我们把此时的F合力=ma称为向心力，它可能由引力充当，也可能由摩擦力充当等等。
那么好，当我们在地面上时，我们实际上只受两个力，即万有引力和地面的支持力，而万有引力是大于支持力的，即F合=万有引力减去支持力=向心力，也就是说我们是有加速度的，那么这个加速度就是我们跟着地球自转的圆周运动的加速度。
然而起初人们认为自己是静止的，不知道自己是圆周运动的，所以认为地的引力=支持力，并把这个力称为重力，也就是我刚开始说的，人们把支持力的平衡力称为重力，即重力大小=支持力。这样一来就有：重力+向心力=万有引力，即重力=万有引力减去向心力
所以你的第一个问题就有答案了，因为万有引力不变，向心力增大，故而重力减少。
你的第二个问题，当向心力等于万有引力的时候，重力为零，即物体处于失重状态，就像宇航员。
希望你能理解，如果看了我的分析，还不明白，可留言给我！
by：幽悠楼兰

Answer 5

向心力本来就是一个合力的概念
当物体不在赤道时，向心力指向你正在转圈的圆心，与万有引力方向不同，而这个力必须存在，所以万有引力分成了重力和向心力
物体在赤道时，万有引力方向与向心力方向相等，所以这个向心力直接由万有引力提供，这个向心力在赤道的人看来就是重力，因为此时向下方向只有万有引力对人作用，和向心力，众力方向相同
即此时的万有引力不再分解，人觉得他是重力，从作向心运动的角度来说他也是向心力