重力的定义

重力:

定义1：

单位质点受地球及其他天体的引力和地球自转所产生的惯性离心力的合力。

重力，是由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力（gravity），生活中常

把物体所受重力的大小简称为物重。重力的单位是N，但是表示符号为G.公式

为：G=mg。m是物体的质量，g一般取9.8N/kg。在一般使用上，常把重力近似

看作等于万有引力。但实际上重力是万有引力的一个分力。重力之所以是一个分

力，是因为我们在地球上与地球一起运动，这个运动可以近似看成匀速圆周运动。

我们作匀速圆周运动需要向心力，在地球上，这个力由万有引力的一个指向地轴

的一个分力提供，而万有引力的另一个分力就是我们平时所说的重力了。

施力物体与受力物体

施力物体：地球。

受力物体：地面附近的物体。

概述

在物理学上，万有引力是指具物体之间加速靠近的趋势。万有引力是自然界的四

大基本相互作用之一，另外三种相互作用分别是电磁相互作用、弱相互作用及强相互

作用。万有引力是上述相互作用中作用力最微弱的，但是在超距上万有引力仍然具有

较大吸引力的作用。在经典力学中，万有引力被认为因引力场发生作用。在广义相对

论上，万有引力来源于存在质量对时空的扭曲，而不是引力场的作用。在量子引力中，

引力微子被假定为重力的传送媒介。前不久一项实验推翻了引力场存在的猜测。

地球的吸引作用使附近的物体向地面下落。万有引力是太阳系等星系存在的原

因；没有万有引力天体将无法相互吸引形成天体系统。万有引力同时也使地球和其他

天体按照它们自身的轨道围绕太阳运转，月球[Clark,John,O.E.（2004）．TheEsntial

DictionaryofScience．Barnes&NobleBooks．ISBN．]按照自身的轨道围

绕地球运转，形成潮汐，以及其他我们所观察到的各种各样的自然现象。

基本概念及成因

由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力[1]。方向总是竖直向下，不一定是

指向地心的（只有在赤道和两极指向地心）。地面上同一点处物体受到重力的大小跟

物体的质量m成正比，同样，当m一定时，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值约为9.8牛每千克，表示质

量是1千克的物体受到的重力是9.8牛。(9.8牛是一个平均值；在赤道上g最小，

g=9.79N/kg；在两极上g最大，g=9.83N/kg。牛是力的单位，字母表示为N，1N大约

是拿起两个鸡蛋的力)

物体的各个部分都受重力的作用。但是，从效果上看，我们可以认为各部分受到

的重力作用都集中于一点，这个点就是重力的等效作用点，叫做物体的重心。重心的

位置与物体的几何形状及质量分布有关。形状规则，质量分布均匀的物体，其重心在

它的几何中心，但是重心的位置不一定在物体之上。

重力并不等于地球对物体的引力。由于地球本身的自转，除了两极以外，地面上

其他地点的物体，都随着地球一起，围绕地轴做近似匀速圆周运动，这就需要有垂直

指向地轴的向心力，这个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

物体的引力分解为两个分力，一个分力F1，方向指向地轴，大小等于物体绕地轴做

近似匀速圆周运动所需的向心力；另一个分力G就是物体所受的重力其中

F1=mrw^2(w为地球自转角速度，r为物体旋转半径)，可见F1的大小在两极为零，随

纬度减少而增加，在赤道地区为最大F1max。因物体的向心力是很小的，所以在一般

情况下，可以近似认为物体的重力大小等于万有引力的大小，即在一般情况下可以略

去地球转动的影响。其中引力的重力分量提供重力加速度，引力的向心力分量提供保

持随地球自转的向心加速度。

重力大小可以用测力计测量，静止或匀速直线运动的物体对测力计的拉力或压力

的大小等于重力的大小。

附加解释

重力的大小除可用万有引力大小计算以外，还可以由牛顿第二定律F=ma计算，

这时重力可以写成：G=mg。重力是矢量，它的方向总是竖直向下的。重力的作用点

在物体的重心上。

重力

此外，有密度较大的矿石附近地区，物体的重力要比周围地区稍大些，由万有引力定

律可知，G(重力）=G（万有引力常数，G≈6.67259×10^-11米2/(千克·秒^2)）*M（地

球质量）*m（受力物体质量）/R（物体距地心距离）^2。

利用重力的差异可以探矿，这种方法叫重力探矿。

根据大量的实验数据，可以得出，：物体所受的重力跟它的质量成正比。重力和

质量的比值大约是9.8牛/千克。

由万有引力定律可知，G(重力）=G（万有引力常数，G≈6.67259×10^-11米2/(千

克·秒^2)）*M（地球质量）*m（受力物体质量）/R（物体距地心距离）^2。

所以g（重力加速度）=G*M/R^2

关于公式：在物理学中，重力公式为G=mg。

其中，G表示重力，单位用牛顿(N)来表示，m表示质量，单位用千克（kg），g

等于9.8牛/千克（9.8N/kg）

g值在粗略计算中可为10N/kg计算【因为物理学认为所有的测量都是有误差的】

且g值的大小随着纬度的大小而变化。如：赤道的地球纬度为0°g值为9.780，北极

的地球纬度90°，g值为9.832.而且g值与高度有关，海拔越高，g值越小，反之则越

大。

重力与地面的接触面积无关

定义

重力是力学中最重要、最基本的概念之一。但是，国内外各种课本及参考书对重

力概念的定义不尽一致，目前对重力的定义大致有以下三类。

重力的方向

第一类定义很明确，重力就是指地球对物体的吸引力。

从宏观角度上讲，其其力的方向总是在竖直方向。重力即是力，就是矢量，其方

向就是地球对物体引力的方向，即竖直指向地球中心。

G(重力）=G（万有引力常数，G≈6.67259×10^-11米2/(千克·秒^2)）*M（地球质

量）*m（受力物体质量）/R（物体距地心距离）^2。按这类定义，重力就成了引力的

同义词，但重力并不代表万有引力。其实，这类定义只有在不考虑地球自转所引起的

效果时才有意义。

第二类定义：“地球对其附近物体吸引的力是重力”。“地球对地球表面附近物体

的引力称重力”。“附近”此类限制性词．这些“表面”、“附近”表达着怎样的意思呢？

如只是一个区域性概念的话，那就是说只有地球表面附近的引力才称重力，除此以外，

就只称引力，不再称重力了；另外，到底距地球表面多远才不算“表面”、“附近”呢？

距地表大约2000m的范围内，算是附近。

第三类定义：“质点以线悬挂并相对于地球静止时，质点所受重力的方向沿悬线

且竖直向下，其大小在数值上等于质点对悬线的拉力”。“实际上，重力就是悬线对质

点拉力的平衡力”。“物体在地球表面附近自由下落时，有一竖直方向的重力加速度g，

产生此重力加速度的力称为重力”。

第三类定义分别从静力学形式和动力学形式给出了重力的“操作性定义”，并暗示

了重力不是纯地球引力，而是把地球自转影响考虑在内的地球引力和物体随地球绕地

轴转动所受的向心力之差．这类定义美中不足的是未能明确表达出重力的主要本质，

即“地球引力”这一本质因素．

重力

综上所述，以上三类关于重力的定义都不够确切．重力的比较确切的定义是：在高中

阶段一般默认重力为万有引力，在计算中可以等值代换。“随地球一起转动的物体，

所表现出的、所受地球的引力，称物体的重力。”根据这种定义，重力概念的内涵有：

（1）重力的本质来源是地球的引力。

（2）重力是一个表观的概念，是物体随地球一起转动时受到地球的引力。

（3）重力等于物体受地球的引力和随地球绕轴转动所需向心力的矢量差。

(4)重力的方向总是竖直向下的。（不是垂直向下）

（5）重力是由于地球的吸引产生的，但不能说重力就是地球的引力。

重心

重力在物体上的作用点叫做重心。地球对物体的重力，好像就是从这一点向下

拉物体。若用其他物体来支持着重心，物体就能保持平衡。

质地均匀、外形规则的物体的重心，在他的几何中心上，例如粗细均匀的棒的重

心在他的中点；球的重心在球心；方形薄板的重心在两条对角线的交点。

但是，重心不一定在重物上。

测定物体的重心位置，质量均匀分布的物体（均匀物体），重心的位置只跟物体

的形状有关。有规则形状的物体，它的重心就在几何中心上，

例如，均匀细直棒的中心在棒的中点，均匀球体的重心在球心，均匀圆柱的重心

在轴线的中点。

不规则物体的重心，可以用悬挂法来确定。但物体的重心,不一定在物体上。

质量分布不均匀的物体，重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的

分布有关。载重汽车的重心随着装货多少和装载位置而变化，起重机的重心随着提升

物体的重量和高度而变化。

重心的影响因素

规则几何物体∶重心在几何中心上或几何中心内

不规则几何物体∶

a、物体形状

b、质量的分布

此外，同一个物体重力的大小与所处的纬度有关。因为一切物体在地球上与地球

一起运动，这个运动可以近似看成匀速圆周运动。物体作匀速圆周运动需要向心力，

既一个绕地轴转动的力。而纬度低的地方所需向心力大，纬度高的地方所需向心力小。

重力方向的应用

（1）重垂线：检查物体是否与地球重力垂直。

（2）水平仪：检查桌面或窗台是否水平。

（3）力的三要素：大小、方向、作用点《重心》。

（4）物体所受重力跟它的质量成正比，其比值是定值，约等于9.8N/kg，在精确

度要求不高的情况下可取值为10N/kg。

（5）重力的方向总是竖直向下的（注意是竖直，不是垂直）。