关于重力与地球引力之间的最大夹角

有关文献在计算重力G与地球引力F的最大夹角αmax时,为了简单,通常假定重力加速度g是恒量,从而得出当纬度φ=45°时,αmax=6′的结论.实际上,由于g随纬度的改变而改变,重力与地球引力之间的最大夹角虽接近6′,但并不会出现在φ=45°的纬度上.本文给出一种处理该问题的简单但较精确的方法.     

例析G(Mm)/(R~2)=mg在高考题中的应用

一、关于GMmR2=mg的分析重力是地面附近的物体受到地球对它的引力的一个分力,而另一分力则提供了物体随地球一起自转所需的向心力.一般情况下,重力大小与引力大小是不相等的.物体处在地球两极时,不随地球自转,此处的重力加速度值最大.物体处在地球上其他位置时,因随地球一起自转时需要向心力,因此物体所受的引力都比其重力大.在赤道上的物体,因其转动半径最大,故所需的向心力最大,此处重力加速度值最小.物体受的万有引力与重力的实际差别很小,在一般的讨论和计算中,都近似地认为二者的大小是相等的,即GMmR2=mg.二、关于GMmR2=mg的应用例…     

专题一相互作用物体的平衡

备忘清单 1.常见的三种力 (1)重力 ①定义:由于地球的吸引而使物体受到的力. ②重力的大小:在地球上的同一位置,重力的大小与质量成正比,即G=mg式中g是一个常数,一般取g=9.8 N/kg,但要注意在地球上不同的纬度及不同的高度的g值略有不同,纬度越高,g值越大;高度越高,g值越小.     

力学——专题一 相互作用物体的平衡

备忘清单 1．常见的三种力（1）重力①定义：由于地球的吸引而使物体受到的力②重力的大小：在地球上的同一位置，重力的大小与质量成正比，即G=mg．式中g是一个常数，一般取g=9．8N／kg，但要注意在地球上不同的纬度及不同的高度的g值略有不同．纬度越高，g值越大；高度越高，g值越小．     

全面理解 灵活迁移 关键突破——略谈地球运动与日照图复习策略

一、原理规律的理解务求全面到位 1.关于晨昏线与经纬线的关系问题.春、秋分,晨昏线与经线圈在某一时刻重合,与纬线圈垂直相交;春、秋分以外的其它时间,晨昏线与经线圈相交(夹角为0°～23°26'之间,二至日时夹角达最大),与地球上纬度相同的两条纬线相切而与其它纬线相交,相切的纬度是出现极昼极夜的最低纬度.     

重力与万有引力夹角的最大值

设地球为球体 ,半径为Ｒ ,质量为Ｍ ,自转角速度为ω ,纬度为 φ。物体质量为ｍ ,绕地轴转动半径为ｒ,所受引力为Ｐ0 ,重力为Ｐ ,所需向心力为ｆ ,在两极的加速度为 ｇ ,把它沿经线 ,以角速度ω0从赤道移向北极。Ｐ与Ｐ0 的夹角为θ,Ｐ0 与 ｆ的夹角即为 φ ,见图 1中的△ＯＨＥ。1　精确计算法1 .1　用导数法　在由重力Ｐ ,引力Ｐ0 ,向心力 ｆ所组成的三角形中 ,根据正弦定理有 :ｆｓｉｎθ=Ｐ0ｓｉｎ(1 80° -θ- φ) =Ｐ0ｓｉｎ(θ φ) =Ｐｓｉｎφ ,(1 )ｆ =ｍω2 ｒ =ｍω2 Ｒｃｏｓφ ,(2 )Ｐ0 =ＧＭｍＲ2 , (3)把 (2 )、(3)式代入 (1…     

重力加速度究竟与哪些因素有关

<正>在天体运动的学习中,常遇到重力加速度的问题。重力加速度通常指地面附近物体在地球引力作用下,在真空中下落时的加速度,记为g。为了便于计算,其近似标准值通常取为9.8米/秒2。我们知道重力加速度与纬度和离地面的高度有关,但与别的因素有没有关系呢?先看几个有趣的问题。1.当物体随地球自转时,物体受到的万有引力等于重力与物体随地球自转的向心力的合力。只是向心力     

引力是什么

引力是什么?这是个古老而深刻的问题。茫茫宇宙由无数个星系、星体组成,这些天体沿着各自的轨道秩序井然地运转,组成一个和谐的宇宙大家庭。是什么力把这些天体组合在一起的呢?人们称这种力是引力。然而引力的实质是什么呢?引力的作用机制又是什么呢?围绕引力本质的争论从未止息过,到今天仍然如此。 1679年牛顿提出了万有引力定律:任何两个天体之间的引力与二者质量乘积成正比。与二者距离平方成反比,即F=Gm_1m_2/r~2(G为引力常数)。很显然,牛顿是把重力看作引力的本质,重力作用的机制就是引力作用的机制。引力对一切物体的作用性质是相同的,不论它的质量如何,这个特征的表征量就是重力势g=(即重力加速度),对于地球g=9.8米/秒~2,即当地球引力把任何一个物体吸引到地面时,它们的速度每秒增加都是9.8米/秒,对于不同的天体,g值不同,但特征是相同的。牛顿万有引力定律取得了极大成功,它的计算结果除去相对论效应之外,是很完美的,但是,牛顿并没有解决引力的机制问题。引力是如何实现的?是超距作用,还是有引力的载体?这些问题,万有引力定律不能给以解决。 1916年爱因斯坦的广义相对论问世,提出了崭新的引力场理论,他认为由引力     

浅谈重力及重力加速度受纬度的影响——数学工具Maple用于处理物理问题一例

众所周知,地球附近物体所受的重力源于地球对物体的万有引力,但由于地球存在自转,故地球上一切物体都随着地球的自转而绕地轴做匀速圆周运动,这就需要向心力,它是由地球与物体间的万有引力的一个分力提供,如图1所示,引力F的另一个分力才是物体的重力.这就是为什么说同一个物体在地球上不同纬度的地方所     

重力和万有引力的关系

一、在惯性参照系中 ,物体所受的重力是万有引力的一个分力高中教材力学部分讨论地球上的物体所受的重力的变化问题时 ,先探讨重力的来源 .据万有引力定律可知 ,质量为 m的物体在地球表面上受到地球的引力为 F=Gm MR2 ,式中 M表示地球质量 .由于地球在不停地自转 ,地球上的一切物体都随着地球的自转而绕地轴做匀速圆周运动 ,这就需要向心力 ,这个向心力的方向是垂直指向地轴的 ,它的大小为 f=mrω2 .式中 r是物体距地轴的距离 ,ω是地球自转的角速度 .这个向心力只能来自地球对物体的引力 F,它是引力 F的一个分力 ,引力 F的另一个分力是物体所受的重力 mg.因此 ,重力mg是物体 m所受的万有引力 F的一个分力 .如图 1所示 .　　　图 1物体所受的重力是万有引力的一个分力　　　　图 2　重力为万有引力与离心惯性力的合力上述讨论是选择以地心为原点 ,坐标轴指向恒星的地心——恒星坐标系 ,这是比地球惯性系更精确的惯性参照系 .大量的观察和实验表明 ,研究地球表面附近的许多现象 ,在相当高的实验精度内 ,可近似地认为地球是惯性系 ,但在探讨物体的重力和万有引力关系问题时 ,由于地球自转 ,地球并不是精...     

对重力加速度量值的认识

在物理学中,重力加速度是一个十分重要的物理量。通常指地面附近的物体受地球引力作用在真空中下落的加速度,用g表示。其大小受到多种因素影响（纬度、高度等）,其方向总是竖直向下的。准确测定重力加速度g值对于计量学、精密物理计量、地球物理学、地震预报、重力探矿和空间科学都有着重要的意义。     

黄金代换Gm_0=gR~2的妙用

1黄金代换GM=gR2的推导假设地球表面存在一个质量为m的物体,地球质量为m0、半径为R.根据地球表面的物体的重力近似等于地球引力,可得mg=Gm0m/R2即可导出Gm0=gR2.说明:1)该公式是根据地球表面物体的重力近似等于地球的引力推导出来的,     

一道立意新颖的中考题的多种解法

<正>题目(2015年盐城市中考题)如图1所示,一幢楼房AB背后有一台阶CD,台阶每层高0.2米,且AC=17.2米.设太阳光线与水平地面的夹角为α,当α=60°时,测得楼房在地面上的影长AE=10米.现有一只小猫睡在台阶的MN这一层上晒太阳.(3^(1/2)取1.73)(1)求楼房的高度约为多少米?(2)过了一会儿,当α=45°时,问小猫能     

重力与地球引力之间的关系

在鲁教版普通高中课程标准实验教科书中关于重力是这样定义的:由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。同学们在学习时很容易将重力和引力相混淆。本篇主要运用数学工具计算重力和引力之间的误差以此来说明重力和引力的关系。     

万有引力与重力的关系

"万有引力定律及其应用"是中学物理的主干知识点,可是中学生往往对万有引力与重力关系中的一些问题感到困惑。本文采用中学物理和大学物理知识,即在惯性参考系和非惯性参考系中对万有引力与重力关系做了仔细分析和深入讨论。把地球当作惯性参考系时,重力为万有引力的分力,向心力只占万有引力的很小一部分。重力和重力加速度随纬度的升高而增加,在南北两极最大,在赤道上最小。重力的竖直方向随纬度的变化而变化,它不是垂直于与地面相切平面的方向。地球在自转,是一个非惯性参考系,在非惯性参考系中,万有引力为重力的分力,在两种参考系中分析出的重力不变。     

对太阳直射点位置变化的新理解

由于黄赤交角的存在,地球在公转过程中,产生了太阳直射点在南北回归线之间的往返运动。当太阳直射点位置移位时,会产生哪些要素作关联的变化呢?我们可以从一个简单的几何图形中找到相关答案。从这简单的光照图(图1)中可以得到:太阳直射点的纬度(β)与晨昏线和经线夹角(α)以及AN两点的纬度差是相等的。可以想象,当β变化时会带动α与AN纬度差的变化。可见当太阳直射点从赤道向北回归线移动过程中,太阳直射点的纬度(β)变大,伴随着晨昏线与经线夹角(α)也增大,南北半球的极昼、极夜范围也在扩大;昼夜差值(ED)也在增大。反之亦然。从上面的…     

浅析重力与地球引力的相关问题

概念教学是物理教学的重要环节之一,学生只有准确地理解物理基本概念,才能理解物理原理,掌握知识要点,进行科学探究及实际应用。教学中发现,在讲重力和地球引力的关系时,总是有不少学生疑惑不解。文章就重力与地球引力的相关问题进行分析探讨。     

演示弹簧振子的周期

常见演示弹簧振子如图所示。由于其中的物体受到重力和绳子的拉力这一对非平衡力的影响,因而它并非是很精确的弹簧振子。它的振动情况和弹簧振子的振动有着一定的区别。那么。它的振动是不是简谐振动呢?其周期又如何呢? 设:演示弹簧振子中物体振动至最大位置时,绳子与竖直线间的夹角始终小于5°。据此可以近似认为物体的运动路线是直线。根据受力分析可知合力F=-2kx-mgtgα     

一道高考模拟题的解答及延伸

右图表示某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角,据此判断1～3题。1.该地的纬度位置是()A.70°N B.75°N C.70°S D.75°S2.这一天,太阳直射点的纬度位置是()A.15°N B.20°N C.15°S D.20°S3.当太阳光线处在 a 位置时,国际标准时间是20时,则该地的经度位置是()A.120°W B.经度0° C.60°E D.经度180°此题初看似无处着手,但仔细分析,颇感题目设计之巧妙。首先,太阳光线 b、a 是与正南、正北的夹角,且与正南的夹角(35°)大于与正北的夹角。可分析出,b 是12时的太阳光线,a     

万有引力定律难点分析

1　重力、万有引力、向心力的联系与区别1.1　地球表面上物体的三力关系图 1假设地球是一个质量均匀分布的球体 ,其质量为M,半径为 R,地球表面上的物体质量为 m,所处纬度为θ,如图 1所示 .根据万有引力定律可知 F引 =G(Mm/R2 ) ,方向如图 1所示 .由于 m物体随地球一起以 ω 角度自转 ,地球必须提供一个使物体作圆周运动的向心力 ,F向 =mω2 r(r=Rcosθ) ,方向指向 O′,F向 由地球对物体的引力提供 ,所以 F向 是 F引 的一个分力 .根据合力和分力的关系可知 F引 除分解成 F向 以外 ,另一个分力就是我们通常所说的重力 G,三力关系如图 1…