Question

【高中物理内容】关于重力，万有引力，向心力的几个问题。。

问题1：天体运动部分。。在什么时候重力完全提供向心力，什么时候万有引力完全提供向心力，什么时候万有引力减去重力才提供向心力？
问题2：我一直没明白为什么说重力是万有引力的分力。它们的方向不都是指向地心的么？它们难道大小不一样？
问题3：为什么说重力势能是物体和地球共有的？难道说地球有…重力势能？！

请求广大知识分子们指点迷津！多谢！

Answer 1

Question 1：

    万有引力是物体和地球之间力作用的本源，在天体运动的范畴内，不能说重力提供向心力，只能说万有引力提供向心力。当物体达到第一宇宙速度时，万有引力就全部提供向心力了，如果物体速度小于第一宇宙速度，那么万有引力分成重力和圆周运动的向心力。

Question 2：

    重力和向心力都是万有引力的分力，如图所示，在地球表面的人，不同纬度上人随着地球做圆周运动的半径是不一样的，图中的红线才是物体随地球做圆周运动的半径，因此，随着纬度的提高，圆周运动半径越来越小，在赤道上，向心力分量最大，重力分量最小，事实也是如此，赤道处的重力加速度为9.78m/s^2，两极处为9.83m/s^2，故而重力其实并不严格的指向地心(赤道和两极除外)。只不过，经过计算可以发现即使在赤道处，向心力分量最大也不过占了万有引力的灰常灰常小的一部分，故而一般都忽略不计了，在地球上基本可以认为重力等于万有引力了，但是本质上却不是的，只是从数量值上分析的近似。

Question 3：

    首先你要明白的是势能这个概念本身就是跟相对位置有关的能量概念，既然是相对位置，单一的某一个物体自然就谈不上相对了，另外一方面，人受到地球的吸引掉到地球上面来，这是选取通常的参照系来看的，我们同样可以以认为参照系地球在向人运动啊，因此重力势能是二者共有的，单独的谈某一个孤立的物体时不能说势能的。

Answer 2

《1》重力完全提供向心力我认为有这样几种情况，一，物体在地球赤道上随地球一起转动时，此时万有引力等于重力，可以说成重力提供向心力；二，绳球模型或杆球模型，在坚直面内做圆周运动经过最高点时，若绳或杆无作用力，此时重力提供向心力；
《2》当物体环绕中心天体（地球）做圆周运动时，万有引力提供向心力。
《3》当物体在地球上随地球一起转动，但不在赤道上时，万有引力减去重力提供向心力（注意是矢量相减）
问题二。分清是地球上面的物体（随地球一起转动的），还是绕地球转的物体（如卫星），若是地球上面的物体，万有引力的和重力大小有时一样，有时不一样，如果在赤道上的物体，重力等于万有引力，其它地方不等，若是绕地球转的物体，重力等于万有引力（注意重力是物体所在高度处的重力）
势能就是物体间相对位置所具有的能，所以是物体和地球共有的，如果是地球相对于物体，那地球也有重力势能呀，但我们研究的常常是物体，所以一般说成物体相对于地球的位置不同而具有的能，说成物体的重力势能，实质是二者共有。
不知道我的回答能不能让你明白！

Answer 3

你是说他们的区别和联系么？可以这样理解，首先，万有引力是始终存在的力，任意两个物体间都有。而重力就是物体和地球（或其他星球等）的万有引力在物体上的表现。（高中阶段可以简单这样理解）
而向心力是指物体做圆周运动时所需要的指向圆心的力，对应于高中万有引力部分就是地球自转时在上面的物体所需要的指向星球中心的力。在星球表面，一般所谓的“重力”是已经排除了向心力之后的万有引力。而在星球外做圆周运动时，一般可以认为万有引力等于向心力。
不知道这样说是否清楚？欢迎追问~

Answer 4

1 1地球表面如人造卫星（两个质量差别很大） 2天体之间地球月球（质量差别不是太大） 3当物体在地球上随地球一起转动，但不在赤道上时，万有引力减去重力提供向心力

2两者定义的方向不同 重力（重力加速度在地球不同纬度是不一样 的）是竖直向下 万有引力（在地球表面受到的万有引力只和海拔有关）指向地心

3势能是一个系统的 单个物体是不存在的

Answer 5

问题不清楚，不知道怎么回答。

追问

对不起。。。刚才忘补充了、、、