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如何判断重力做功的正负

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判断重力所做的功是正的还是负的,是看重力是在拉它前进还是阻止它运动,或者物体是向上运动还是向下运动。如果向上运动,就是在做负功,重力势能增加。向下运动意味着做正功,重力势能减小。

重力的方向总是垂直向下。物体的重力与其质量成正比。计算公式为:G=mg,其中G为比例系数,量级约为9.8N/kg。重力随着纬度的变化而变化,一个1kg质量的物体上的重力是9.8N.

利用位移和力的夹角的大小进行判断

作功公式W=Fscos,其中指位移与力方向的夹角或瞬时速度与力方向的夹角。当取不同值时,工作情况如下:

1.当0 90,cos0,W0时,此时,力F对物体做正功。

2.当=90,cos=0,w=0时,此时,力F对物体做功为零,或者说力对物体不做功。

3.当90180时,cos0,W0,此时,力F对物体做负功。

从上面可以看出,只要判断角度,就可以判断正功和负功。要判断,必须准确找到力的方向和位移。一般的方法是根据物理场景画出相应的几何关系图,然后判断。

重力的大小和方向

由于地球引力而施加在物体上的力叫做重力。方向永远是垂直向下,不一定指向地心(只在赤道和两极指向地心)。一个物体在地面同一点上的引力大小,与物体的质量m成正比。同样,当m不变时,物体所受重力的大小与重力加速度G成正比,用关系式G=mg表示。通常在地球表面附近,g的值约为9.8N/kg,也就是说质量为1kg的物体的重力为9.8N,(9.8N是平均值;g在赤道处最小,g=9.79n/kg;g在两极最大,g=9.83N/kg。n是力的单位,字母是n,1N大约是拿起两个鸡蛋的力)。

重力不等于地球对物体的引力。由于地球本身的自转,除了两极,地面上其他地方的物体都随着地球绕地轴运动,这就需要一个垂直指向地轴的向心力。这种向心力只能由地球对物体的引力来提供。我们可以把地球对物体的引力分解成两个分量,一个分量F1,指向地轴,等于物体以近似匀速绕地轴运动所需的向心力。另一个分量g是物体的重力。

其中F1=mrw 2 (w为地球自转角速度,r为物体自转半径),可以看出F1的星等在两极为零,随着纬度的降低而增大,在赤道区达到最大值F1max。因为物体的向心力很小,一般情况下可以近似认为物体的引力等于重力,即地球自转的影响一般可以忽略。重力的重力分量提供了重力的加速度,重力的向心分量提供了与地球保持自转的向心加速度。

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