更新时间:2026-07-18

各位同学,大家好!今天我们要聊的话题是重力,这可是高一物理力学部分的基石。
很多同学一提到重力,第一反应就是"物体受到的向下的力"。这个说法对不对?对,但不完整。
重力的定义是:由于受到地球的吸引而使物体受到的力。
这里有个关键点要提醒大家:重力是由地球的吸引产生的,但重力不等于地球的吸引力。为什么这么说?因为在地球的不同位置,这两个力的大小和方向是有差异的。
给大家一个记忆小技巧:重力的施力物体是地球,这个毋庸置疑。但在两极地区,重力等于物体所受的万有引力;而在其他位置,万有引力要大于重力。这是因为万有引力除了提供重力,还提供了物体随地球自转需要的向心力。
提到重力大小,大家都知道公式G=mg。但这个公式里有太多细节容易被忽略。
第一,同一个物体在不同地方重力不同。
你可能想象不到,一个物体在北极称重和在赤道称重,数值是不一样的。纬度越高,重力越大。所以在两极地区,同一物体会比在赤道重一些。为什么?因为地球是个椭球体,两极距离地心更近,引力更大;同时纬度越高,物体随地球自转的线速度越小,需要的向心力也越小。
第二,重力大小与运动状态无关。
不管物体是静止还是运动,是上升还是下降,只要它还在地球附近,它的重力G=mg这个关系始终成立。物体是否受其他力,都不会改变重力的大小。
第三,在处理实际问题时,一般认为重力不变。
虽然理论上重力随纬度、海拔高度变化,但这些变化很小。在我们日常的物理题中,除非特别说明,否则都认为g=9.8N/kg(或近似为10N/kg),重力大小是恒定的。
重力的方向是竖直向下,或者说垂直于水平面向下。
这里有个极易混淆的概念:竖直向下和垂直向下是一回事吗?
不是!
- 竖直向下:指向地球中心的反方向,也就是我们常说的"往下"
- 垂直向下:垂直于接触面指向面
在两极和赤道,重力的方向指向地心。但在地球其他位置,由于向心力的存在,重力并不完全指向地心。不过中学阶段我们通常忽略这个差异,默认重力方向指向地心。
重要提醒: 重力的方向是绝对的,它与物体是否运动、与物体受到的其他力都没有关系。这点是解决很多力学问题的关键。
重心是物体所受重力的作用点。这是一个听起来简单但内涵丰富的概念。
均匀物体的重心在哪?
如果物体的质量分布均匀,那么重心只与物体的形状有关。形状规则的均匀物体,重心就在它的几何中心上。比如均匀的球心在球心,正方形重心在两条对角线交点。
质量分布不均匀怎么办?
这种情况下,重心位置既与形状有关,也与质量分布有关。比如一把铁锤,重心就偏向铁块那一端。
薄板形物体用什么方法?
可以用悬挂法:在物体上找两点分别悬挂,待系统稳定后,画出两条悬线的延长线,它们的交点就是重心位置。
关于重心,有几个要点必须掌握:
1. 重心可在物体内部,也可在物体外部
比如铁环的重心就在圆环中心的空缺处,不在环上。
2. 重心位置与物体位置、放置状态、运动状态无关
把一个物体从北京带到上海,它的重心不变;把它倒过来放,重心位置相对于物体本身不变。
3. 引入重心的意义
引入重心后,我们可以把整个物体各部分的重力用一个作用于重心的力来表示,从而把物体简化为一个质点。这是物理学中重要的等效思想。
光说不练假把式,让我们看一道经典题目:
题目: 关于重力,下列说法正确的是( )
A. 重力就是地球对物体的吸引力
B. 物体的重力大小一定等于mg
C. 物体的重心一定在物体上
D. 重力的方向是竖直向下的
解析:
A选项:重力是由地球吸引产生的,但不一定等于地球的吸引力,因为还要考虑向心力,所以A错误。
B选项:严格来说,g值随位置变化,所以重力不一定精确等于mg,但中学阶段通常认为等于mg。不过B选项说"一定",太绝对了,表述不严谨。
C选项:重心可能在物体内部,也可能在物体外部,比如均匀圆环的重心就不在环上,所以C错误。
D选项:正确,重力方向确实是竖直向下。
答案:D
重力是力学的基础中的基础,这篇文章涉及的每一个概念都可能在高考中以各种形式出现。
学习物理,理解永远比记忆重要。当你真正理解了重力的来龙去脉,你会发现力学题目其实都是有章可循的。
我是物理大师,关注我,带你用正确的方法学物理!