重力的施力物體是地球
2020-10-14 09:11:59文/徐克達(dá)重力的施力物體是地球,受力物體是研究物體本身。另外,重力的方向一直都是豎直向下的。一般物體的重力大小與物體的質(zhì)量成正比關(guān)系,它的計(jì)算公式為:G=mg,g是比例系數(shù),其數(shù)值是9.8N/kg,作用在物體的作用點(diǎn)上的重力叫做重心。

施力物體概括
課本上講:“力是物體對(duì)物體的作用”。什么叫“作用”呢?一般說來,一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的推、拉、提、壓、吸引、排斥等等都叫作用。它們可以是相互接觸的作用,如起重機(jī)吊起貨物,人推小車等;也可以是不相互接觸的作用,如地球吸引地面以上的其它物體,磁鐵吸引鐵釘?shù)取_@些作用都是兩個(gè)物體之間直接發(fā)生的。
在分析人通過繩子拉木箱這一現(xiàn)象時(shí),首先要明確這個(gè)現(xiàn)象直接涉及到的三個(gè)物體:人、繩子和木箱。這三個(gè)物體發(fā)生直接作用的有:人拉繩子,繩子也拉人;繩子拉箱子,箱子也拉繩子。而人和箱子之間則沒有直接作用,如果人和箱子之間沒有繩子,并且也不直接用手拉箱子,人就是再“用力”,也不可能對(duì)箱子發(fā)生力的作用。也就是說,人的拉力實(shí)際上只是作用在繩子上,同時(shí),繩子對(duì)箱子也產(chǎn)生了一個(gè)拉力?;蛘咦疃嘀荒苷f,人和箱子是通過繩子間接發(fā)生相互作用的。由此可以看出:箱子所受拉力的施力物體只能說是繩子,而不應(yīng)該說是人。
重力的大小和方向
由于地球的吸引而使物體受到的力,叫做重力。方向總是豎直向下,不一定是指向地心的(只有在赤道和兩極指向地心)。地面上同一點(diǎn)處物體受到重力的大小跟物體的質(zhì)量m成正比,同樣,當(dāng)m一定時(shí),物體所受重力的大小與重力加速度g成正比,用關(guān)系式G=mg表示。通常在地球表面附近,g值約為9.8N/kg,表示質(zhì)量是1kg的物體受到的重力是9.8N。(9.8N是一個(gè)平均值;在赤道上g最小,g=9.79N/kg;在兩極上g最大,g=9.83N/kg。N是力的單位,字母表示為N,1N大約是拿起兩個(gè)雞蛋的力)
重力并不等于地球?qū)ξ矬w的引力。由于地球本身的自轉(zhuǎn),除了兩極以外,地面上其他地點(diǎn)的物體,都隨著地球一起,圍繞地軸做近似勻速圓周運(yùn)動(dòng),這就需要有垂直指向地軸的向心力,這個(gè)向心力只能由地球?qū)ξ矬w的引力來提供,我們可以把地球?qū)ξ矬w的引力分解為兩個(gè)分力,一個(gè)分力F1,方向指向地軸,大小等于物體繞地軸做近似勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力;另一個(gè)分力G就是物體所受的重力。其中F1=mrw^2(w為地球自轉(zhuǎn)角速度,r為物體旋轉(zhuǎn)半徑),可見F1的大小在兩極為零,隨緯度減少而增加,在赤道地區(qū)為最大F1max。因物體的向心力是很小的,所以在一般情況下,可以近似認(rèn)為物體的重力大小等于萬有引力的大小,即在一般情況下可以略去地球轉(zhuǎn)動(dòng)的影響。其中引力的重力分量提供重力加速度,引力的向心力分量提供保持隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度。
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