Question

地球某处的物体，为什么是向心力与重力的合力提供万有引力？重力和支

地球某处的物体，为什么是向心力与重力的合力提供万有引力？重力和支持力不是抵消了吗

Answer 1

首先，要明确的是，万有引力指向地心。
此外，由于地球自转，万有引力分解成了两个力。

å 一个是向心力，它指向自转轴，并且与地球的自转轴垂直，大小与纬度有关，南北两极向心力为0，赤道处向心力最大。

å 至于除去向心力的另外一部分，自然就不再垂直于地面不再穿过地心，而这个力就是我们称为的重力。地球为了抗衡这个重力，在给物体提供支持力的同时还提供了摩擦力，所以严格来说“地球上物体受到的支持力和万有引力重力分力其实是不共线的”

如图：F万有引力，F1向心力，F2重力

Answer 2

万有引力：

是地球对物体的吸引力。重力和向心力都是万有引力的分力。物体随地球圆周运动所必须的向心力就是地球的吸引力提供的，另一个分力即重力。

地球用球体模型模拟，物体随地球自转而产生的转动近似为匀速圆周运动。φ 表示物体所处的纬度，R表示地球半径，F表示万有引力，F1表示向心力，F2表示重力。设物体质量为m，地球质量为M，地球自转周期（24小时）为T。则有：
F=GMm/R^2（方向指向地心）
F1=(m(2π/T)^2)Rcosφ（方向垂直指向地轴）
F2=mg（方向“竖直向下”，具体方向由F和F1决定）

由上面的公式可以发现，不同纬度的万有引力相同，但向心力不同，所以重力作为另外一个分力，不同纬度物体重力大小是不同的。物体在南北两极时重力大小等于万有引力大小，因为此时向心力为0，而在其它地区二者不等。物体在赤道或两极时重力方向指向地心，其它地区重力方向不指向地心。

至于重力和支持力的抵消，其实和万有引力的分力这个问题并没有关系，因为即使某种条件下重力和支持力抵消了，也不影响重力是万有引力的分力这个事实。

而且重力和支持力的抵消是有条件的，如果是物体静止放置在水平地面上，或者在垂直方向上是静止或者匀速状态，这两个力才会相互抵消，否则就不是一对平衡力。而且也要考虑到物体没有受到支持力的情况，例如从高处自由下落的物体。