Question

物体的重力与地球对物体的万有引力的关系

问题 地球表面上物体的重力和地球对物体的万有引力的关系是什么？地球表面物体的重力是否是恒定不变的？____

Answer 1

【分析】 重力和万有引力的关系：重力是万有引力的一个分力，在忽略地球自转的情况下，可认为重力与万有引力相等。 \n理解重力和万有引力的区别。在两极点，万有引力与重力相等，而在赤道上因物体随地球自转需要向心力，故重力大小应是万有引力与向心力之差。 \n由以上分析不难得出重力随纬度的变化情况。 地球上物体的重力是由于地球的吸引而产生的，它并不等于万有引力。这是因为地球上的物体要随地球自转而做匀速圆周运动，设运动半径r是物体到地轴的距离，所需向心力大小为 ，方向垂直指向地轴。 \n物体随地球的自转所需的向心力是由地球对物体的引力的一个分力提供的，引力的另一个分力才是通常所说的物体受到的重力。 \n地球上物体的重力会随纬度变化而变化。这里的原因有两个：一是由于在不同的纬度上物体随地球自转时的运动半径不同，因而所需的向心力有所不同；另一个是由于地球并不是一个理想的球体，从精确的测量可知，地球是一个极半径比赤道半径略小的椭球体，因而物体位于不同纬度上，地球对它的引力也就有所不同。所以随着纬度的增加，地球对物体的引力逐渐增大，物体随地球自转所需向心力逐渐减小，物体的重力逐渐增大。 【点评】 本题考查在地面上的物体的重力、万有引力和向心力的关系。实际上，由于地球的自转很慢，物体随地球的自转所需的向心力最大也不过是地球对它的引力的千分之几；而且地球的极半径与赤道半径相差极小，物体的重力在两极与赤道相差也不过千分之几，所以在一般情况下，重力和重力加速度随纬度的变化可忽略不计。