关于高中物理概念(主要是万有引力,重力和向心力之间的关系)

有一个公式叫“黄金代换式”
认为g=GM/r的平方。。。(g是重力加速度,G是万有引力常量,M是星球质量,r是星球半径)
经这个公式推导在空中
可得:g=GM/(r+h)的平方。(h距星球表面的距离)
那是不是可以由这个推导式说明,物体距星球表面距离越大(就是越高),重力越小呢?
那为什么在高空中,完全失重时,重力又等于万有引力了?
高空的时候重力不应该很小了吗?
求解,谢谢!

你这个问题我没读懂,但是我想说,黄金代换只能适用不自转或者自转很慢的物体;如果物体自转很快,那么物体表面万有引力要提供重力和向心力,此时黄金代换是不成立的。
物体在地表上,所受万有引力约等于重力,但是前提条件是物体的自转可以忽略不计。假设一个物体在地球表面,那么它就随地球自转做匀速圆周运动,那么就需要向心加速度和向心力,这个力就需要万有引力来提供。
如果在高空失重状态下,距离越大,所需的向心力就越小,那么万有引力提供给的向心力就越小,此时向心力相对于引力来说可以忽略不计,则万有引力约等于重力。
如果还有不明白的可以加我,无偿解答哟
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第1个回答  2019-04-09
万有引力是宇宙自然中的一种现象,就像你我虽然见不到相隔千里但论单体而言你我之间也是存在引力作用的,但是我们距离遥远,且我们质量小产生的引力数值趋近于无穷小可忽略不计,引力是相互吸引的。
重力是天体对于某一物体产生引力现象往质量中心向下而产生,地球重力是mg,g值是第一宇宙加速度,在地球质量不明显变化后是不会发生变化的,月球g值与地球g值不一样,所以在月球上人可以跳得更高。所谓的失重现象只要加速度a大于g就可以做到因为F=mv、v=at,F大于mg就失重了。
向心力是提供圆周运动的向心力,向心力刚好等于重力的时候就正好由重力提供圆周运动需要的向心力,所以各个国家领空与地球自转同步卫星高度是一样的,速度一样自然运转半径也一样,目前有俄罗斯格纳,欧洲伽利略、美国GPS、中国北斗在运行,其他国家没发射轨道位置,轨道资源还是十分紧张,不能无限排布。所以某些国家没事就用激光或导弹打下一两颗人造卫星就表示如果开战他们有能力击毁别国地球同步卫星,让其通信瘫痪,好在我国同样具备此能力。明白了吗?
第2个回答  2019-04-10
在地球上,物体是只受万有引力通常所说的重力在地球除南北两极就是万有引力的一个分力。
重力是一种由于地球自转的离心力,和及万有引力的综合作用形成的.
引力就是任何二个物理间都有的万有引力.
离心力是在非惯系中,曲线运动的物体受到的远离曲径的一个力. 向心力本质上是一个不存在的力,只是在分析物体运动的过程中,在沿曲线运动的中心的一个力的分量.
地表: 万有引力=重力+向心力 上式是矢量式~ 即万有引力是重力和向心力的合力~
两个星体之间就是向心力=万有引力=重力 地球引力分解成重力和向心力 地球引力一部分用来提供重力.还有一部分用来提供向心力
地球引力是重力和离心力的总和,因而,重力和地球引力不是一个力,引力大于重力。 物体间由于质量而引起的相互吸引力。这种力存在于地球万物之间。地面上物体所受到的地球对它的吸引力,就是万有引力。
牛顿在开普勒定律和自由落体定律的基础上,经过长期的研究发现:自然界中任何两个物体之间存在着一种相互的引力,称为万有引力。1687年牛顿发表了万有引力定律:自然界中任何两个质点都以一定的力互相吸引着,这个力同两个质点的质量乘积m1·m2成正比,同它们之间的距离的r的平方成反比。即 式中G是万有引力恒量,G=6.67×11-11牛顿·米2/千克2,即等于两个质量都是1千克的质点相距1米时的相互作用力。万有引力的方向沿两质点的连线。万有引力定律只适用于质点,即当相互吸引的两个物体的大上跟它们之间的距离相比是很小时,万有引力定律才正确地成立.你可以想想在地球表面3个点的受力情况 1、南北两极2、赤道 3、非南北两极和赤道 你要画出它们的受力情况 由什么力提供向心力 到时自然会知道了
第3个回答  2019-04-10
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黄金代换公式:在理想情况下,物体在天体表面的重力大小等于天体对物体的万有引力大小。

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设天体表面一个物体质量为m,天体质量为M,g为天体表面的重力加速度,R为天体半径,r为轨道半径,已知万有引力常量为G(近似取值6.67x10^-11 (N·m^2 /kg^2))

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GMm/(R^2)=mg
消去等式两边的m得到:GM=gR^2
同理可得:
GMm/r^2=mv^2/r v=(GM/r)^1/2
GMm/r^2=mω^2r ω=(GM/r^3)^1/2
GMm/r^2=m4π^2r/T^2 T=2π(r^3/GM)^1/2
随着r增大,只有周期变大,其余物理量变小

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具体使用条件:黄金代换只适用于不自转或自转很慢可忽略不计的天体,因为在这些天体的表面可以认为万有引力完全提供重力(手动划重点)

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不适用情况:在自转很快的天体表面万有引力要提供重力和向心力,所以GMm/(R^2)=mg不成立,黄金代换不适用

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特别提醒:黄金代换在高考简答题中不可直接运用,必须写出原始公式GMm/(R^2)=mg再写出GM=gR^2
第4个回答  2019-04-09
在同步卫星上,万有引力刚好等于卫星绕地球做圆周运动需要的向心力。那么,此时的重力
G = F万 - F向 = 0。即此时在同步卫星上刚好处于完全失重的状态。

还有一点,楼主对于重力可能还有误解。只有在地球表面处才可以使用 mg 来计算物体的重力。g=9.8N/kg
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