关于重力加速度g的一些问题
高一高二物理公式g知识点
高一高二物理公式g知识点物理学中的g代表重力加速度,是一个基本的物理量。
在高一高二物理学习中,我们需要了解和掌握与g相关的各种公式和知识点。
一、重力加速度g的定义和性质重力加速度g是指物体在重力作用下自由下落时,每秒钟速度增加的数值。
在地球上,一般取g≈9.8m/s²。
重力加速度g的性质有三点:方向竖直向下,大小与物体无关,位置与地球上的位置有关。
二、匀加速运动的物理公式与g1. 物体在自由落体运动中的位移-时间关系:h = 1/2 g t²在自由落体运动中,物体下落的位移与时间的关系可以用上述公式表示,其中h为位移,g为重力加速度,t为时间。
这个公式表明,物体的下落位移是时间的平方关系。
2. 物体在自由落体运动中的速度-时间关系:v = g t在自由落体运动中,物体的速度与时间的关系可以用上述公式表示,其中v为速度,g为重力加速度,t为时间。
根据这个公式,可知物体的下落速度与时间直线相关。
3. 物体在自由落体运动中的速度-位移关系:v² = 2g h在自由落体运动中,物体的速度与位移的关系可以用上述公式表示,其中v为速度,g为重力加速度,h为位移。
这个公式揭示了速度和位移之间的二次关系。
三、斜抛运动的物理公式与g斜抛运动是指物体在一定初速度和抛射角度下的运动。
在斜抛运动中,重力加速度g对运动轨迹和运动参数有重要影响。
1. 斜抛运动的水平速度:v₀x = v₀ cosθ斜抛运动中,物体的水平速度与初速度v₀和抛射角θ有关。
v₀x表示水平速度,v₀表示初速度的大小,θ表示抛射角度,cosθ为角度θ的余弦值。
2. 斜抛运动的垂直速度:v₀y = v₀ sinθ - g t斜抛运动中,物体的垂直速度与初速度v₀、抛射角θ和时间t 有关。
v₀y表示垂直速度,v₀表示初速度的大小,θ表示抛射角度,g表示重力加速度,t表示时间。
3. 斜抛运动的水平位移: x = (v₀² sin2θ) / g斜抛运动中,物体的水平位移与初速度v₀、抛射角θ和重力加速度g有关。
万有引力常数g的数值
万有引力常数g的数值万有引力常数g是描述地球表面上物体受到的重力的物理常数。
它是一个重要的参数,对于解释地球上物体的运动和重力相关问题非常关键。
本文将对万有引力常数g的数值进行详细介绍和解释。
让我们来了解一下万有引力常数g的定义。
万有引力常数g是指在地球表面上的一个物体所受到的重力加速度。
它的数值是9.8米/秒²。
这意味着在地球表面上,每个物体都会受到一个向下的加速度,大小为9.8米/秒²。
这个加速度的方向是向下的,因为地球的重力是向下的。
万有引力常数g的数值是通过实验测量得到的。
科学家使用了一个被称为重力加速度计的仪器来测量地球表面上物体所受到的重力加速度。
通过多次测量和统计分析,科学家确定了万有引力常数g的平均值为9.8米/秒²。
这个数值是一个近似值,可能会因为地理位置的不同而有所变化。
万有引力常数g的数值对于地球上的物体的运动非常重要。
它决定了物体在地球表面上自由下落的速度。
根据物体自由下落的速度,我们可以计算出物体在不同时间内的位置和速度。
这对于解释和预测物体的运动非常有用。
除了地球表面上的物体,万有引力常数g的数值也适用于地球附近的物体。
例如,地球上的人造卫星和航天器在地球附近的运动也受到了相同的重力加速度。
这是因为地球附近的重力场是非常均匀的,所以不同位置的物体受到的重力加速度几乎是相同的。
值得注意的是,地球表面上的物体所受到的重力加速度不仅仅受到地球的引力影响,还受到其他因素的影响。
例如,地球的自转和地球表面的地形会对物体的重力加速度产生一些影响。
因此,实际的万有引力常数g的数值可能会因为这些因素的影响而略有不同。
总结起来,万有引力常数g是描述地球表面上物体受到的重力的物理常数。
它的数值为9.8米/秒²,是通过实验测量得到的。
万有引力常数g的数值对于解释地球上物体的运动和重力相关问题非常重要。
它决定了物体在地球表面上自由下落的速度,并且适用于地球附近的物体的运动。
重力公式g的物理意义
重力公式g描述了地球表面一物体受到的重力加速度,它的物理意义可以从以下几个方面详细阐释:
1. 描述了物体受重力作用的加速度
重力公式中g=GM/r^2,这表示任意一物体在地球表面受到的重力加速度的值。
它和地球的质量M以及距离地球心的距离r有关。
这反映了重力场的径向减弱特性。
2. 反映了物体受力与质量成正比的规律
根据牛顿第二定律,F=ma,重力作用在一个物体上的重力为Mg,与物体的质量成正比。
g 描述了每单位质量受到的重力大小。
这反映了重力是质量性质的规律。
3. 与物体的自由落体运动相关
物体在地球表面自由落体运动时,其加速度按照a=g计算。
这来自于运动物体所受重力与其质量成正比的规律。
4. 在给定高度上为常数,反映重力场的性质
在给定的高度上,g是一个常数,不随物体种类和形态的改变而改变。
这反映了重力场本身的性质。
5. 在不同高度、纬度地区数值不同
随着海拔高度的增加,g逐渐变小,反映重力场向高处减弱的特点;在不同纬度地区,由于离地球心距离变化,g也略有差异。
综上所述,g作为地球表面一物体所受重力加速度的物理量,反映了物体运动状态及重力场本身的多种特性,是连接动力学和重力理论的一个重要物理概念。
高中物理 对重力加速度的几点辨析
对重力加速度的几点辨析重力与万有引力的关系,现行高中教材只在两处提及,一处是《相互作用》一章里重力的定义:“地面附近一切物体都受到地球的吸引,由于受到地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力”,另一处是《万有引力与航天》一章里提到了“若不考虑地球自转的影响,地面上质量为m 的物体所受的重力mg 等于地球对物体的引力,即2R Mm G mg =”。
其他各处,包括课后习题,再不超出这个定义和定量关系。
然而,我们常常看到各种习题包括高考题总是涉及到地球自转对重力加速度的影响,以及人造卫星环绕地球运动时所受的重力的问题。
这就要求老师们教学过程中必须对各种情况下重力的概念做清晰的界定,并将重力加速度g 与引力加速度2R M Ga =引的关系作清晰的交代。
同学们也需要清楚习题在各种情况下谈到重力或重力加速度时的具体所指。
一、地表物体的重力加速度1、不考虑地球自转的影响当题目明确说明不考虑地球自转的影响,或者没有提及地球自转、赤道两极重力加速度区别时,我们就不对重力和万有引力进行区分,也就是认为两者是同一个力。
(1)地表的重力加速度由2R Mm G mg =,有2RM G g =。
通常谈到星球表面的重力加速度,就是指用这个表达式计算出来的引力加速度。
(2)地面上空离地H 高度处的重力加速度由2)h R Mm G mg +=(,有2)h R M G g +=(。
这里,h 往往是几千米,甚至十几千米,也就是考虑的是飞机等高空物体所受的重力(万有引力)的变化;这个表达式也可以定性的说明,随着海拔高度的增加,重力加速度的微弱减小。
当然,由于R h <<,这个减小并不明显。
很多题目谈到,在星球表面竖直上抛、水平抛出某物体,或使物体做自由落体运动,据此计算星球表面的重力加速度,进而计算星球质量,有些往往在依据抛体运动落体运动算出重力加速度后,用2)h R M G g +=(计算天体质量,这实在是对抛体运动落体运动中h 的大小的一个错误的夸张——实际上,这些情景里,h 是很小的,往往只有几米的大小,完全没必要上升到考虑海拔高度变化对重力加速度的影响上来。
力学练习题牛顿定律的应用和重力加速度
力学练习题牛顿定律的应用和重力加速度力学练习题--牛顿定律的应用和重力加速度在力学学科中,牛顿定律是研究物体运动的基本定律之一。
牛顿定律的应用十分广泛,在解决各种力学问题时都具有重要意义。
本文将通过几个力学练习题,详细讨论牛顿定律的应用以及重力加速度的概念。
题目一:小车运动问题一辆质量为500千克的小车,以10米/秒的速度向东方行驶,受到50牛的向西的恒力作用,求小车的加速度和所受的摩擦力。
解答:按照牛顿第二定律,物体的加速度等于物体所受合外力的合力除以物体的质量。
设小车的加速度为a,摩擦力的方向向西,根据牛顿第二定律可得:-50N - f = 500kg * a其中f表示摩擦力的大小。
再根据小车的质量和初速度可以得到:f = 500kg * 10m/s^2 = 5000N将f代入上式,得到:-50N - 5000N = 500kg * a-5050N = 500kg * a解得小车的加速度a ≈ -10.1m/s^2,表示小车的加速度大小为10.1m/s^2,方向向西。
题目二:物体在倾斜平面上滑动问题一个质量为2千克的物体沿着倾斜角为30度的光滑斜面滑动,求物体的加速度和所受的重力分量。
解答:由于斜面是光滑的,说明物体滑动不受到任何摩擦力的影响。
因此,物体只受到斜面的重力分量和垂直于斜面的支撑力。
设物体的加速度为a,重力的大小为mg,重力沿斜面的分量为mg*sinθ,其中θ为斜面的倾角。
根据牛顿第二定律可以得到:mg*sinθ = 2kg * a将物体的质量和重力加速度g(约等于9.8m/s^2)代入上式,得到:19.6N*sin30° = 2kg * a解得物体的加速度a ≈ 9.8m/s^2,表示物体的加速度大小为9.8m/s^2,沿斜面向下。
此外,根据重力分解定理,重力的垂直分量为mg*cosθ,即19.6N*cos30° ≈ 16.96N。
这个分量是斜面对物体的支撑力大小。
天体运动常见问题总结解析
问题9:会讨论重力加速度g 随离地面高度h 的变化情况。
例15、设地球表面的重力加速度为g,物体在距地心4R (R 是地球半径)处,由于地球的引力作用而产生的重力加速度g ,,则g/g ,为A 、1;B 、1/9;C 、1/4;D 、1/16。
分析与解:因为g= G 2RM ,g , = G 2)3(R R M +,所以g/g ,=1/16,即D 选项正确。
问题10:会用万有引力定律求天体的质量。
通过观天体卫星运动的周期T 和轨道半径r 或天体表面的重力加速度g 和天体的半径R ,就可以求出天体的质量M 。
例16、已知地球绕太阳公转的轨道半径r=1.49⨯1011m, 公转的周期T=3.16⨯107s,求太阳的质量M 。
分析与解:根据地球绕太阳做圆周运动的向心力来源于万有引力得: G 2rMm =mr(2π/T)2 M=4π2r 3/GT 2=1.96 ⨯1030kg.例17、宇航员在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球。
经过时间t ,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L 。
若抛出时初速度增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为3L 。
已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R ,万有引力常数为G 。
求该星球的质量M 。
分析与解:设抛出点的高度为h,第一次平抛的水平射程为x,则有x 2+h 2=L 2由平抛运动规律得知,当初速度增大到2倍时,其水平射程也增大到2x,可得(2x )2+h 2=(3L)2设该星球上的重力加速度为g ,由平抛运动的规律得: h=21gt 2 由万有引力定律与牛顿第二定律得: mg= G2R Mm 联立以上各式解得M=22332GtLR 。
问题11:会用万有引力定律求卫星的高度。
通过观测卫星的周期T 和行星表面的重力加速度g 及行星的半径R 可以求出卫星的高度。
例18、已知地球半径约为R=6.4⨯106m,又知月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动,则可估算出月球到地球的距离约m.(结果只保留一位有效数字)。
万有引力题型归类
万有引力定律的应用归纳为三大类的问题第一类问题:涉及重力加速度“g 〞的问题解题思想:G F =万,即万有引力等于重力G 2rMm =mg 表述方式一般表达两种:〔1〕在星体外表或外表附近〔2〕不考虑星体自转说明:上式中的“M 〞表示所涉及重力加速度的星球,“m 〞表示任意假设的一个物体,“r 〞表示所问及处加速度g 与球心的距离题型分析:题型一:两星球外表重力加速度的比较〔外表问题〕 外表重力加速度:2002RGM g mg R Mm G =∴= 1、一个行星的质量是地球质量的8倍,半径是地球质量的4倍,这颗行星外表的重力加速度是地球外表重力加速度的多少倍.2、地球赤道上的物体重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a ,要使赤道上的物体“飘〞起来,则地球转动的角速度应为原来的( ) A.g a B.a a g + C.a a g - D. ag 题型二:非星球外表重力加速度的计算〔高空问题〕轨道重力加速度:()()22h R GMg mg h R GMmh h +=∴=+1、地球半径为R ,地球附近的重力加速度为0g ,则在离地面高度为h 处的重力加速度是〔 〕A.()202h R g h + B.()202h R g R + C.()20h R Rg + D.()20h R g +2、万有引力常量G ,地球半径R ,月球和地球之间的距离r ,同步卫星距地面的高度h ,月球绕地球的运转周期T 1,地球的自转周期T 2,地球外表的重力加速度g 。
*同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M 的方法: 同步卫星绕地球作圆周运动,由h T m h Mm G 222⎪⎭⎫ ⎝⎛=π得2324GT h M π= ⑴请判断上面的结果是否正确,并说明理由。
如不正确,请给出正确的解法和结果。
⑵请根据条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。
题型三:与运动学相结合的计算1、*星球质量为地球质量的9倍,半径为地球半径的一半,在该星球外表从*一高度以10 m/s 的初速度竖直向上抛出一物体,从抛出到落回原地需要的时间为多少.〔g 地=10 m/s 2〕2、我国在2021年实现探月方案——“嫦娥工程〞.同学们也对月球有了更多的关注.假设地球半径为R ,地球外表的重力加速度为g ,假设宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球外表*处以速度v 0竖直向上抛出一个小球,经过时间t ,小球落回抛出点.月球半径为r ,万有引力常量为G ,试求出月球的质量M 月.3、宇航员在地球外表以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间t 小球落回原处;假设他在*星球外表以一样的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t 小球落回原处。
计算物理学练习题及参考解答
计算物理学练习题及参考解答1. 问题描述:一个质量为m的物体沿竖直方向被电梯拉升,当电梯加速度为a时,物体的重力加速度为g。
求物体对电梯底部施加的力。
解答:根据牛顿第二定律,物体所受合外力等于其质量乘以加速度,即 F= ma。
在竖直方向上,物体所受合外力由重力和电梯底部施加的力共同作用。
重力的大小为 mg,方向向下;而电梯底部施加的力的大小为F ̅,方向向上。
因此,根据牛顿第二定律,可以得到以下方程:F - mg = ma将方程重整理得:F ̅= m(a + g)所以,物体对电梯底部施加的力为 F ̅= m(a + g)。
2. 问题描述:一个半径为r的均质球体,其内壁温度恒定为T1,球心温度恒定为T2,球体材料的导热系数为λ。
求球体表面的温度分布。
解答:根据热传导定律,热流密度(单位面积上单位时间内通过的热量)与温度梯度(单位长度上单位温度差)成正比。
而温度梯度为温度变化ΔT除以球体内径r。
由于球体内外各点与球心的距离不同,温度梯度也会随之变化。
假设球体表面上的温度为T(r),则由温度梯度的定义,ΔT = T2 - T(r)根据热传导定律可得,热流密度与温度梯度成正比,即q = -λ * (dT/dr)其中,负号表示热流从高温端向低温端传递,λ为球体材料的导热系数。
对上述方程进行求解,可以得到:q = -λ * (d(T2 - T(r))/dr)= -λ * (-dT(r)/dr)= λ * (dT(r)/dr)由于热流是径向的,并且球体各点的温度都是关于径向距离r的函数,可得到以下微分方程:dT(r)/dr = C / r^2其中,C为常数。
对上述微分方程进行求解,可以得到:T(r) = -C / r + D其中,D为常数。
根据边界条件可知,当r为球体半径R时,温度应为T1;当r为球心时,温度应为T2。
因此,可以得到以下方程:T1 = -C / R + DT2 = -C / 0 + D由上述方程可解得:C = -R^2 * (T2 - T1)D = T2因此,球体表面的温度分布为:T(r) = (-R^2 * (T2 - T1)) / r + T23. 问题描述:一个物体在匀强电场中沿电场方向上升的高度为h,电场的强度为E。
天体运动中天体质量和密度的估算与天体表面重力加速度问题(解析版)
天体表面重力加速度问题与天体质量和密度的估算一、天体表面上的重力加速度问题重力是由于物体受到地球的万有引力而产生的,严格说重力只是万有引力的一个分力,另一个分力提供物体随地球自转做圆周运动的向心力,但由于向心力很小,一般情况下认为重力约等于万有引力,即mg=GMmR2,这样重力加速度就与行星质量、半径联系在一起,高考也多次在此命题。
计算重力加速度的方法(1)在地球表面附近的重力加速度g(不考虑地球自转):mg=GmMR2,得g=GMR2(2)在地球上空距离地心r=R+h处的重力加速度为g′,mg′=GmMR+h2,得,g′=GMR+h2所以gg′=R+h2R2(3)其他星球上的物体,可参考地球上的情况做相应分析.【典例1】宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象。
若飞船质量为m,距地面高度为h,地球质量为M,半径为R,引力常量为G,则飞船所在处的重力加速度大小为()A.0 B.GMR+h2C.GMmR+h2D.GMh2【解析】飞船受的万有引力等于在该处所受的重力,即GMmR+h2=mg,得g=GMR+h2,选项B正确。
【答案】 B【典例2】假设有一火星探测器升空后,先在地球表面附近以线速度v环绕地球飞行,再调整速度进入地火转移轨道,最后以线速度v′在火星表面附近环绕火星飞行。
若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体,已知火星与地球的半径之比为1∶2,密度之比为5∶7。
设火星与地球表面的重力加速度分别为g′和g。
下列结论正确的是()A.g′∶g=1∶4 B.g′∶g=7∶10C.v′∶v=528D.v′∶v=514【答案】 C【典例3】若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,它们在水平方向运动的距离之比为2∶7。
已知该行星质量约为地球的7倍,地球的半径为R 。
由此可知,该行星的半径约为( )A.12RB.72R C .2R D.72R 【答案】 C【解析】 做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动,即x =v 0t ,在竖直方向上做自由落体运动,即h =12gt 2,所以x =v 02hg ,两种情况下,物体抛出的速度相同,高度相同,所以g 行g 地=74,根据公式G Mm R 2=mg 可得g =GMR 2,故g 行g 地=M 行R 行2M 地R 地2=74,解得R 行=2R ,故C 正确。
物体的加速度为重力加速度a=g
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二、失重现象
1、失重:物体对支持物的压力(或对悬挂 物的拉力)小于物体所受的重力的情况称 为失重现象。 2、产生条件:物体具有向下的加速度 (加速下降、减速上升)
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三、完全失重
1、如果一个物体对支持物的压力(或对悬 挂物的拉力)为零,这种情况是失重现象 中的极限,称为完全失重现象。
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关于超重、失重的几点说明:
• 产生失重现象时,物体的重力并没有减少, 只是物体对水平支持物体的压力或对悬挂 物体的拉力减小。(即:视重<实重) • 3、产生超重现象与失重现象只是在竖直方 向上产生了加速度。 • 4、加速与减速:是加速度跟速度的方向相 同或相反而言;上升与下降:是速度的方向 而言。
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课后思考?
• 当一个装满水的瓶子旁边开 一个孔把瓶盖打开做自由落 体运动(或是竖直上抛), 观察水会不会从小孔流出来? 为什么?
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作业
1.优化设计P64随堂训练第5题 2.优化设计P99-P100 优化作业1-12
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谢谢大家!
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课堂巩固
1、下列四个试验中,不能在空间科学站中完成的是:
A.用天平测物体的质量。 B.用杆秤称物体的质量。 C.用弹簧秤测物体的重力。 D.用弹簧秤测拉力。 E.用水银温度计测舱内的温度。
2、某人站在台秤上,当他迅速下蹲到静止时,台秤读数变化是:
A.先变大后变小,最后等于他的重力。 B.变大,最后等于他的重力。 C.先变小后变大,最后等于他的重力。 D.变小,最后等于他的重力。
第四节
福清三中
超重与失重
薛勇
日期:2010年12月29日
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复习导入
牛顿第三ห้องสมุดไป่ตู้律: 两个物体之间的作用力和反作用力 总是大小相等、方向相反、作用在 一条直线上。 (等大、反向、共线)
重力加速度究竟与哪些因素有关
重力加速度究竟与哪些因素有关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。
只是向心力很小,常忽略。
若地球转速加快,物体会飘起来,则物体所受的万有引力等于物体在此位置的重力,同时也作为物体的向心力。
两种情况比较,万有引力不变,向心力变大,则重力应变小,结果是重力变大,等于万有引力。
应如何解释?2.物体在赤道上随地球自转时的失重问题。
此时,用分解法理解:物体受到的万有引力等于重力加向心力。
用合成法理解:物体受到的万有引力与地面的支持力的合力为物体所需的向心力。
两种对比,此时物体受到的重力应等于地面对物体的支持力,与失重现象不符合,如何解释?其实物体做圆周运动时需要向心力,如果做的是匀速圆周运动的话,是合外力提供的向心力。
物体在地球上,受到万有引力和地面的弹力两个力,是这两个力的合力提供了向心力,而重力与弹力(支持力)是一对平衡力,所以是两个力的合力,即万有引力的一个分力来提供向心力。
但是如果自转加快需要的向心力变大,离开地面前,则在此过程中弹力一直在减小,所以仍然不违背合外力提供向心力的结论。
只不过弹力逐渐变小,弹力和万有引力的合力逐渐变大。
到最后对地面没有压力了,不就是完全失重了吗?这样的解释得到重力加速度与地球的自转速度是无关的。
但是在教学中教师都说,在不考虑地球自转的情况下,物体的重力等于万有引力。
即G。
那要是考虑地球自转不就是不等了吗?也就是说地球自转是影响重力加速度的。
这不矛盾吗?3.地球表面上,运动物体的重量会变化吗?汽车在公路上以一定速度行驶,重量会变化?假设有一条沿着地球赤道铺设的轨道。
有一列火车按一定的速度在轨道上,自西向东行驶,那么这列火车的重量是减轻了还是加重了?或者这个火车上装的货物是轻了,还是重了?这个想法有点天方夜谭,我们没办法称量运动中火车的重量,但是作为一个有趣的想法,我们可以讨论这个火车上装的货物的重量变化情况。
重力加速度问题
重力加速度问题重力加速度是物理学中的一个重要概念,它定义了物体在自由下落过程中的加速度大小。
在日常生活中,我们可能并不经常关注重力加速度,但它在科学研究、工程设计甚至运动竞技中有着极其重要的作用。
本文将着重讨论重力加速度的概念、计算方法以及其在实际应用中的意义。
重力加速度是指地球对物体施加的引力加速度。
根据牛顿的万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
因此,地球对物体的引力可以用以下公式表示:F =G * (m1 * m2) / r^2其中,F代表引力大小,G为万有引力常量,m1和m2分别为两个物体的质量,r为它们之间的距离。
根据牛顿第二定律,引力也可以表示为:F = m * a其中,m代表物体的质量,a为物体所受的加速度。
将这两个表达式相等,我们就可以得到物体的重力加速度:a = G * M / r^2其中,M为地球的质量,r为物体距离地心的距离。
当物体在真空中自由下落时,只受到重力的作用,其加速度大小就是重力加速度的大小。
在地球上,重力加速度近似为9.8 m/s^2。
这意味着如果没有其他阻力的情况下,一个物体在自由下落时,每经过1秒的时间,速度将增加9.8 m/s。
这就是所谓的自由落体运动。
重力加速度在科学研究中有着广泛应用。
例如,它在天文学中被用于计算行星、卫星等天体的运动轨迹。
科学家可以利用重力加速度和万有引力定律,精确计算出天体之间相互作用的力及其轨迹。
这有助于我们理解宇宙的结构和演化。
重力加速度也在工程设计中扮演着重要角色。
例如,在建筑设计中,工程师需要考虑重力加速度对建筑物的影响。
他们需要确保建筑物能够承受重力加速度引起的压力,以保证建筑物的稳定性和安全性。
此外,重力加速度还对运动竞技有着重要影响。
在田径运动中,运动员在奔跑和跳跃过程中都需要面对重力的作用。
重力加速度的大小会影响他们的速度、弹跳高度等方面,因此运动员需要充分了解重力加速度的概念,以更好地控制自己的动作和姿态。
物理题 保留g的题目
物理题保留g的题目
当然可以,这里有一些与重力加速度(g)有关的物理题,它们在解题过程中保留了g的值。
1. 一辆质量为500kg的汽车在平直的公路上以60km/h的速度匀速行驶,所受阻力为车重的倍。
当汽车行驶了100km时,发动机所做的功是多少?发动机所施加的牵引力是多少?
2. 一只氢气球以10m/s的速度匀速上升,在上升过程中从气球上掉下一物体,该物体离开气球时的速度为20m/s,则物体在下落的过程中经多长时间到达地面?(g取10m/s²)
3. 质量为m的物体,沿半径为R的轨道以速度v做匀速圆周运动,求此时作用在物体上的合外力的大小及方向.
4. 质量为2kg的物体在水平地面上,受到与水平方向成37°角、大小为10N的拉力作用,物体沿水平方向做匀加速直线运动,求物体所受的摩擦力大小和方向.(g取10m/s²)
5. 质量为2kg的物体在水平地面上运动,受到与运动方向相同的拉力F的作用,物体与地面的动摩擦因数为,当拉力由8N逐渐减小到零但物体仍在运动的过程中,F为多大时,物体的加速度最大,最大值为多少?物体做何运动?
希望这些题目能满足你的需求。
如果需要更多题目或有其他问题,请随时告诉我。
物理中小g的物理意义
物理中小g的物理意义在物理学的世界里,小g可是个大人物!你知道吗,小g其实是指地球表面的重力加速度,通常用符号“g”表示,数值大约是9.81米每平方秒。
这就像是你在过山车上,那种瞬间的下坠感,咻的一声,你心里的小鹿乱撞。
重力就像一位无形的“保镖”,把我们牢牢吸附在地面上,让我们不至于飞起来,四处乱撞。
这玩意儿让苹果掉落,让雨水往下落,让我们在地面上走得稳稳当当。
说到小g,咱们可以想象一下,一颗苹果从树上掉下来,那可是重力在背后“使劲”的结果。
你有没有想过,假如没有重力,苹果会怎么着?可能它会飘到太空中,甚至变成外星人的晚餐。
可惜这没门,重力就是这么顽固。
每当你跳起来,重力就像个调皮的小孩,拉着你的衣服,让你又回到地面。
说到这,大家是不是都想起了小时候,跳得高高的那种乐趣呢?不过,重力一来,所有的梦想都得落地,哈哈。
再说说在月球上,那可真是个奇妙的地方!在月球上,小g只有地球的六分之一。
想象一下,阿姆斯特朗走在月球表面,步伐轻盈,像只可爱的小兔子,根本不需要担心摔倒。
你要是那时候在月球上,简直可以做一场“太空蹦床秀”,这感觉简直妙不可言。
地球的重力让我们每天都在挣扎,但在月球上,你可以肆无忌惮地飞来飞去,真是个梦幻的世界。
再说运动,打篮球的时候,你有没有觉得那种跃起投篮的快感?飞起来的那一瞬间,就像是打破了重力的束缚,完全是一个“飞人”的感觉。
可是,落地的那一刹那,又得听到重力在背后大笑:“嘿,回来吧,别跑得太远!”重力在我们生活中无处不在,像个贴心的小管家,时刻关注着我们的一举一动。
有些小伙伴可能会觉得,重力有什么了不起的?它可是个了不起的存在,维持着地球的生态平衡,给我们提供了安全的环境。
没有重力,水就无法汇聚成湖泊,空气也会飘散。
你能想象没有重力的世界吗?简直是场“飞天大冒险”,但真要生活在那种地方,估计连喝水都成问题。
饮料得装在气球里,真是个笑话!说到生活中的小g,大家有没有感受到那种无形的力量?每次搭乘电梯,向上爬的时候,你会有一种“直上云霄”的感觉,但电梯一停,那种下沉感又把你拉回现实。
g的含义物理-解释说明
g的含义物理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分:在物理学中,g代表着重力加速度,是描述物体在地球或其他天体受重力作用下的加速度的重要物理量之一。
重力加速度是一个基本物理常数,通常在地球表面约为9.8米/秒²。
它影响着物体在自由下落、抛体运动以及各种各样的物理实验中的运动规律。
本文将会介绍物理中g的含义、g的测量方法以及g在科学研究和实际生活中的重要应用。
通过对g的深入探讨,我们可以更好地理解重力对物体运动和力学规律的影响,以及g在未来可能的应用前景。
1.2 文章结构文章结构部分的内容:文章的结构主要分为引言、正文和结论三部分。
在引言部分,我们将对g的含义进行概述,并介绍文章的结构和目的。
在正文部分,我们将详细讨论物理中g的定义、测量方法和应用领域。
在结论部分,我们将总结g在物理中的重要性,讨论其在科学研究中的意义,并展望g在未来的应用前景。
通过这样的结构,我们可以全面地了解g在物理中的重要性和影响。
1.3 目的本文的目的是探讨物理中g的含义及其在科学研究和实际应用中的重要性。
通过对g在物理学中的具体定义和测量方法进行介绍,以及对其在重力场测量、地球物理研究、航天科技等领域的应用进行分析,旨在帮助读者深入理解g在物理中的意义,并认识到其在现代科学与技术发展中的重要作用。
同时,也希望能引起人们对g在未来应用方面的关注,并展望其在科学研究和实际生活中的潜在价值。
通过本文的阐述,读者将能够对g的概念有更加全面的了解,以及对其在日常生活和科学研究中的应用有更为深刻的认识。
2.正文2.1 物理中的gg是物理学中一个非常重要的概念,通常指代重力加速度。
重力加速度g是一个与地球表面上的质点在自由下落中的加速度,通常在地球表面上的数值约为9.8m/s^2。
重力加速度g的存在是由地球质量所产生的引力造成的,它是使物体自由落体加速的原因。
重力加速度g的属性对于物理学有着深远的影响,它影响了物体在自由落体运动中的速度和加速度规律。
如何利用重力加速度公式解决高中力学问题
如何利用重力加速度公式解决高中力学问题在高中力学的学习中,重力加速度是一个非常重要的概念,与之相关的公式更是解决众多力学问题的关键工具。
理解并熟练运用重力加速度公式,对于我们攻克高中力学难题具有极大的帮助。
首先,我们来明确一下重力加速度的概念。
重力加速度通常用字母“g”表示,其大小约为 98m/s²(在地球表面,不同地区会略有差异)。
它表示物体在只受到重力作用时,速度变化的快慢程度。
重力加速度公式主要有两个:一个是自由落体运动的位移公式 h =1/2gt²,另一个是自由落体运动的速度公式 v = gt 。
先来看自由落体运动的位移公式 h = 1/2gt²。
这个公式告诉我们,在自由落体运动中,物体下落的高度 h 与下落时间 t 的平方成正比,与重力加速度 g 成正比。
假设一个苹果从树上自由下落,经过 2 秒落到地面。
我们可以利用这个公式计算出苹果下落的高度。
已知重力加速度 g 约为 98m/s²,时间 t 为 2 秒,将这些值代入公式 h = 1/2gt²,可得:h = 1/2 × 98 × 2²= 1/2 × 98 × 4 = 196(米)所以,苹果下落的高度约为 196 米。
再看自由落体运动的速度公式 v = gt 。
这个公式表明,在自由落体运动中,物体下落的末速度 v 与下落时间 t 成正比,与重力加速度 g 也成正比。
比如,还是上面那个苹果,经过 2 秒落到地面,那么它落地时的速度是多少呢?将 g = 98m/s²,t = 2s 代入 v = gt ,可得:v = 98 × 2 = 196(m/s)所以,苹果落地时的速度约为 196m/s 。
在实际解题中,我们可能会遇到一些稍微复杂的情况。
比如,一个物体被竖直上抛。
对于竖直上抛运动,我们可以将其分为上升和下降两个阶段来分析。
物理中g的取值
物理中g的取值在物理学中,g通常代表重力加速度,是地球表面单位质量物体在重力场中受到的加速度大小。
下面就g的取值进行一些介绍:一、地球表面g的取值1. 标准重力加速度标准重力加速度是指实验室中测量得到的g值,其取值为9.80665米/秒²。
它是指在国际计量单位系统中作为重力加速度的标准值。
这个值是指在标准温度、标准大气压下,经由标准测量方法得出的一种平均值。
2. 实测重力加速度地球表面的实测重力加速度通常会因为地球的离心力、地形地貌、海拔高度以及地球自转等因素而有所不同。
在赤道地区,由于离心力的影响,地球实测重力加速度为9.780327米/秒²。
在北极地区,由于地球自转而造成的离心力的减弱,加上海拔高度较高,地球实测重力加速度只有9.8322米/秒²。
二、天体g的取值1. 太阳表面g的取值太阳的表面重力加速度约为274米/秒²。
2. 其他行星g的取值行星和卫星的重力加速度与其体积、密度、质量、半径以及自转等特性有关。
例如,火星的重力加速度为3.71米/秒²,木星为24.79米/秒²,土星为10.44米/秒²,月球为1.62米/秒²。
三、其他g的取值在一些特殊环境下,g的取值也会有所不同。
1. 空间站g的取值在国际空间站内,由于微重力环境,其g值约为0.006米/秒²。
为了维持人体生理的正常状态,可以通过运动、健身等手段来增加身体的负荷,保持骨骼肌肉的力量和健康。
2. 加速度g的取值在高速列车和飞机等运行过程中,由于加速度的作用,人体将受到不同的g值。
一般来说,人体能承受的最大g值是5~6g,超过这个范围后,人体就会出现失重、晕眩、甚至休克等症状。
而宇航员在火箭的发射和返回过程中,所受的g值可以高达20g以上,需要通过特殊的训练来适应这种极端环境。
以上就是关于g在物理学中的不同取值的介绍,可以看出g值的大小不仅与地球表面的位置有关,还与天体的特性和环境有关。
高一高二物理公式g知识点
高一高二物理公式g知识点公式g是高一和高二物理中非常重要的知识点之一。
它代表着重力加速度,也被称为地球表面上物体自由下落的加速度。
在物理学中,g的数值通常近似取为9.8 m/s²,但在不同的地理位置和海拔高度,g的数值会有所不同。
在实际应用中,公式g经常被用来解决关于自由落体、抛体运动和重力等问题。
下面将介绍公式g的一些重要知识点。
一、g的定义和代表的意义公式g代表了自由下落物体受到的重力加速度。
它定义为单位质量物体在重力作用下获得的加速度,即单位质量物体在自由落体运动过程中每秒速度的增加量。
物体在地球表面上下自由落体时,受到的重力加速度近似为9.8 m/s²。
这意味着每秒钟,物体的速度将增加9.8 m/s。
g的数值可以用于计算物体的下落时间、速度和位移等相关运动参数。
二、g的计算和测量公式g的计算可以通过实验测量得到。
一种常用的测量方法是利用自由落体实验,将一个物体从一定高度自由下落,并利用计时器记录其下落时间。
具体测量步骤如下:1. 选择一个合适的高度,并确保下落的物体只受到重力的作用。
2. 用计时器测量物体自由下落的时间。
3. 根据下落时间和高度计算出g的数值。
需要注意的是,在不同地理位置和海拔高度进行测量时,g的数值可能会有所不同。
这是由于地球的形状和自转速度等因素的影响。
三、g在自由落体运动中的应用公式g在自由落体运动中起着重要的作用。
自由落体是指物体受到重力作用,从静止开始自由下落的运动。
1. 下落时间公式g可以用于计算物体从一定高度自由下落所需的时间。
根据物体自由落体运动的公式,可以得出下落时间为2h/g的平方根,其中h为下落的高度。
2. 下落速度公式g还可以用于计算物体在自由落体过程中的速度。
根据物体自由落体运动的公式,可以得出下落速度为gt,其中g为重力加速度,t为下落的时间。
3. 下落距离公式g可以用于计算物体在自由落体运动中的下落距离。
根据物体自由落体运动的公式,可以得出下落距离为1/2gt的平方,其中g为重力加速度,t为下落的时间。
重力加速度的物理意义
重力加速度的物理意义
重力加速度,物理学名词。
重力对自由下落的物体产生的加速度,称为重力加速度。
如果以m表示物体的质量,以g表示重力加速度,重力G可表示为G=mg [1]。
重力加速度是地球物理研究中的一个基本矢量,也是对一般力学系统进行力学分析时需要考虑的一个重要参数。
在对精度要求不是很高的情况下,将其作为常量处理所带来的误差较小时,重力异常可以忽略不计,并可在一定程度上减少计算量 [2]
问题一:重力加速度的意义是:
g=9.8N/kg=9.8 m/s2 (s2表示s的平方),表示物体只受重力作用时,每秒速度增加9.8m/s,由牛二定律可知:F=ma,则a=F/m,如果一个质量为1kg的物体,它的重力为9.8N,则重力加速度g=G/m=9.8N/1kg=9.8N/kg=9.8m/s2
问题二:重力加速度的含义
答:重力加速度又称为自由落体加速度(见人教版必修一自由落体运动这节课),就是物体自由落体时的加速度,或说只在重力作用下,物体运动的加速度(各种抛体运动的加速度都是一样的,都是重力加速度)。
重力加速度用大小g表示,方向竖直向下(与重力方向相同),g的平均值为9.8 m/s^2,计算时为了方便,常取10 m/s^2,随高度升高而减小、随纬度增大而增大。
问题三:重力加速度是什么意思
重力加速度g
重力加速度:指地面附近物体受地球引力作用在真空中下落的加速度,记为g。
为了便于计算,其近似标准值通常取为9.8米/秒^2。
物理意义:在1秒钟内物体速度的变化量为9.8米/秒。
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关于重力加速度g的一些问题
作者:钟盛文
摘要:在高中物理的授课中,要求让学生对重力加速度g的认识和掌握都要比初中提高一个层次。
让学生正确理解重力加速度的含义,在我们的教学中显得很重要。
下面我将浅谈一下对重力加速度一些问题的认识。
关键字:重力加速度纬度大小
一、重力加速度的一般概念:
在物理学中,重力加速度g是一个很重要的物理量,通常g是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.在高中阶段,由于学生知识的局限性,在地球表面的物体,我们认为物体受到的重力数值上近似等于物体受到的万有引力,这也可以由牛顿第二定律F=ma和万有引力定律得到:
g=GM e/(R e+h)2(1)
式中Me和Re分别为地球的质量和半径,h为质量m的物体距地面的高度.对于很小的h,g≈g0[1-(2h/Re)],g0=Gme/Re2为物体在同一地点的地球表面上的重力加速度.
由(1)式可知,g值与物体离地面的高度h有关.在地球表面上,每升高1m,g 值减小约为3×10-7m/s2.
在近代一些科学技术问题中,需考虑地球自转的影响.更精确地说,g是由地心引力F和地球自转引起的离心力Q的合力W产生的.Q的大小为:
mω2(Re+h)cosx,ω为地球自转的角速度,x为物体所在地的纬度.W=mg.
在海平面上g随纬度x变化的公式(1967年国际重力公式)为:
g=978.03185(1+0.005278895sin2x+0.000023462sin4x)cm/s2.在高为h米的g
(1930年国际重力公式)与h和的关系式是:
g=978.049(1+0.005288sin2x-0.000006sin22x-0.0003086h)cm/s2
二、g值的早期测定和波茨坦系统
最早测定重力加速度的是伽利略.约在1590年,他利用倾角为θ的斜面将g的测定改为测定微小加速度a=gsinθ。
1784年,G·阿特武德将质量同为M的重物用绳连接后,挂在光滑的轻质滑轮上,再在另一个重物上附加一重量小得多的重物m,如图,使其产生一微小加速度
a=mg/(2M+m),
测得a后,即可算出g。
1888年,法国军事测绘局使用新的方法进行了g值的计量.它的原理简述为:若一个物体如单摆那样以相同的周期绕两个中心摆动,则两个中心之间的距离等于与上述周期相同的单摆的长度.当时的计量结果为:g=9.80991m/s2。
1906年,德国的库能和福脱万勒用相同的方法在波茨坦作了g值的计量,作为国际重力网的参考点,即称为“波茨坦重力系统”的起点,其结果为g(波茨坦)=9.81274m/s2。
根据波茨坦得到的g值可以通过相对重力仪来求得其他地点与它的差值,从而得出地球上各地的g值,这样建立起来的一系列g值就称为波茨坦重力系统.国际计
量局在1968年10月的会议上推荐,自1969年1月1日起,g(波茨坦)减小到9.81260m/s2.根据上述修正了的波茨坦系统,在地球上的一级点位置的g值的不确定度可小于5×10-7.
三、准确测定g的重要意义
重力加速度g值的准确测定对于计量学、精密物理计量、地球物理学、地震预报、重力探矿和空间科学等都具有重要意义.例如,不确定度为1×10-6的g值,对绝对安培的影响为5×10-7;对绝对伏特、力和压力的影响为1×10-6;对复现水沸点温度的影响是3×10-4K.
地球物理学研究中要求观测重力长期的细微的变化,即所谓g的长度;这种变化可能是由于地壳运动,地球的内部结构和形状的演变,太阳系中动力常数的长度以及引力常数G的变化等等.观测这些变化要求g值的计量不确定度达10-8至10-9量级.
观测g值的变化可能对预报地震有密切的关系.据有关方面报道,七级地震相对应的g值变化约为0.1×10-5m/s2.目前,许多国家都在探索用g值的变化作临震预报.
重力探矿是利用地下岩石和矿体密度的不同而引起地面重力加速度的相应的变化.故根据在地面上或海上测定g的变化,就可以间接地了解地下密度与周围岩石不同的地质构造、矿体和岩体埋藏情况,圈定它们的位置.所用的仪器是重力仪和扭秤(目前已为高精度重力仪所代替).
四、g值的精密计量
1.上抛法:
原理:一物体以初速v0作竖直上抛,见图2,在时刻tA和tB时,先后经过坐标为y1和y2的A和B点,尔后继续上升到最高点后自由下落,在时刻tB'和tA'时又经过B和A点.利用竖直上抛运动公式:
x=v0t-(gt2/2)
可以推出:
式中,H=y2-y1,T1=tB'-tB,T2=tA'-tA,显然只要测出H、tA,tB,tB',tA'就可以由(2)式求出g.设H约为1m,T1和T2均小于1s,如果计量长度的不确定度可达5×10-9,计量时间的不确定度可达1×10-9,则g的不确定度可达7×10-9.
2.下落法:
利用物体自由下落,也可以精密计量g值.由于落体的初始速度和位置不易测得很准,所以我们可以计量三个不同水平位置s1、s2和s3之间的距离H1和H2,以及落体从s1下落到s2的时间间隔T1和由S1下落到s3的时间间隔T2(见图3),则由下列两式:
式中v0是落体在s1处的速度,消去上面两式中的v0,很易得到
如果仍用上抛法中的计量长度和时间的不确定度,则g的计量不确定度在10-9量级.
上述原理可用一台迈克尔逊干涉仪来具体实现.近年来,由于干涉仪的光源均采用稳定的氦氖激光,例如,应用兰姆凹陷稳频、塞曼稳频或碘稳频的氦氖激光,它们的波长不确定度分别为10-9量级.
时间间隔T1和T2可以用频率标准作为时基的脉冲计数法计量.在计量时间间隔的同时,用干涉法计量了距离.
对称的上抛法具有两大优点:第一,真空容器中残余气体对物体的运动阻力与物体的速度成正比.在上抛法中,使A与A'、B与B'点均处于对称位置(见图2),它们的阻力正好方向相反,大小相等,其影响相互抵消,因此计量的时间间隔与阻力无关.第二,由于计时器中带宽的限制,计时均有一定的定时误差,这项误差与物体的速度有关,由于两次计时的位置是对称的,定时误差被消除了.下落法的优点是引起的扰动很小.
参考文献:。