Question

地球表面上物體的重力和地球?qū)ξ矬w的萬有引力的關(guān)系是什么？地球表面物體的重力是否是恒定不變的？

Answer 1

答案：
解析：

導(dǎo)思：重力和萬有引力的關(guān)系：重力是萬有引力的一個(gè)分力，在忽略地球自轉(zhuǎn)的情況下，可認(rèn)為重力與萬有引力相等． 　　理解重力和萬有引力的區(qū)別．在兩極點(diǎn)，萬有引力與重力相等，而在赤道上因物體隨地球自轉(zhuǎn)需要向心力，故重力大小應(yīng)是萬有引力與向心力之差． 　　探究：地球上物體的重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，它并不等于萬有引力．這是因?yàn)榈厍蛏系奈矬w要隨地球自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)半徑r是物體到地軸的距離，所需向心力大小為F需＝mω2r，方向垂直指向地軸．物體隨地球的自轉(zhuǎn)所需的向心力是由地球?qū)ξ矬w的引力的一個(gè)分力提供的，引力的另一個(gè)分力才是通常所說的物體受到的重力． 　　地球上物體的重力會(huì)隨緯度變化而變化．這里的原因有兩個(gè)：一是由于在不同的緯度上物體隨地球自轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)半徑不同，因而所需的向心力有所不同；另一個(gè)是由于地球并不是一個(gè)理想的球體，從精確的測(cè)量可知，地球是一個(gè)極半徑比赤道半徑略小的橢球體，因而物體位于不同緯度上，地球?qū)λ�的引力也就有所不同．所以隨著緯度的增加，地球?qū)ξ矬w的引力逐漸增大，物體隨地球自轉(zhuǎn)所需向心力逐漸減小，物體的重力逐漸增大． 　　實(shí)際上，由于地球的自轉(zhuǎn)很慢，物體隨地球的自轉(zhuǎn)所需的向心力最大也不過是地球?qū)λ�的引力的千分之幾；而且地球的極半徑與赤道半徑相差極小，物體的重力在兩極與赤道相差也不過千分之幾，所以在一般情況下，重力和重力加速度隨緯度的變化可忽略不計(jì)．