Question

赤道上的物体为什么万有引力不等于重力或向心力

Answer 1

您好
1.不考虑地球自转时，即向心力为0，此时万有引力=重力
，这种情况一般出现在卫星绕地球运行时粗略计算。
2.在两极时，向心力也为0为0，此时万有引力=重力。
3.当考虑地球自转时，即向心力不为0，而且向心力F=mw^2*r,地表上的物体都在随着地球自转（两级除外），所以转动的角速度w是相同的，但是转动的半径不同。例如在北京的物体的转动半径就比在赤道的转动半径要小。此时将万有引力分解，其中一个分力提供向心力，另外一个分力就是我们经常说的重力了。正是因为在不同的维度向心力不一样，所以在不同的地方重力加速度g也是不一样的，就是上述原因。这种情况一般出现在这样一类题目中，例如如果有一天地球自转的w突然增大，在赤道上的物体会出现什么现象？在赤道上时，万有引力及其两个分力：重力
和向心力都在一条直线上，所以万有引力=重力
+向心力，因为物体受到的万有引力不变，此时w变大，则向心力F变大，所以物体受到的重力变小，当万有引力=向心力
时，此时重力=0，即此时物体对地面没有压力，物体会飘起来了。

Answer 2

我知道你想问什么，但你可能误解了一点。
“引力是怎么分出一个与它方向相同，一个与它方向不同的力的”，正像你说的，一个力是不可能这样分解。实际上除了两极跟赤道。重力，向心力，引力的方向都不一样。如果是在两极，那么就没有向心力，也就是说重力就等于向心力。而如果是在赤道上，那么重力＝万有引力－向心力，三个力的方向在同一直线上。而如果不在极点跟赤道，那么重力也还是等于万有引力－向心力，但这时它是个矢量式。
这样来看：引力始终指向地心，这是不会变的。而向心力指向圆周运动的圆心。而在某一纬度的物体因为自转而做的圆周运动的圆心，不在地心（如果在赤道那么这个圆心跟地心重合）。所以某一纬度的物体（除了赤道）向心力不指向地心。而重力是这两个力的矢量和，所以也不指向地心。但一般情况下，由于这个向心力很小，我们通常忽略，而认为重力跟向心力方向是一致的。
希望以上能有助于你的理解！