什么是地球的万有引力、重力、向心力和惯性离心力？它们之间有什么样的关系？下面谈谈个人的粗浅认识。
地球的万有引力
万有引力（简称引力）是在宇宙大爆炸之初最早出现的 、自然界中仅有的四种基本相互作用之一。在探讨的这四个力中，万有引力是基本的自然力，而其余三个力应该是它的“衍生的力”。
1687年，牛顿发表了他的著名的万有引力定律：自然界中任何两个质点都相互吸引，其引力的大小和它们的质量的乘积成正比，和它们的距离的平方成反比。其计算公式
（万有引力定律） （1-1）
两个质点之间的万有引力满足牛顿第三定律，它们大小相等方向相反，作用在两个质点的连线上。用矢量表示：FF，如图1所示。
图1.万有引力是任何两个质点之间的相互引力
根据牛顿万有引力定律，地球对其表面附近的任何物体都具有吸引力，其公式为
（地球对地面物体的引力） （1-2）
式中是万有引力常数，和分别是地球质量和地面物体的质量，R是地球半径；式中负号表示引力方向与矢径的方向相反而指向地心，见图2。
图2 地球的引力、重力和向心力示意图
地球的重力
地球的重力是地球表面附近的物体由于地球吸引而受到的力。重力表达式为
（重力公式） （2-1）
式中是地面物体的质量，是重力加速度（在重力学中被定义为重力场强度），负号表示重力方向竖直向下。
地球的重力主要是由引力提供的，见图2。在地球表面，重力加速度因不同的位置而不同，其大小随纬度的增加而增大，在两极可达最大（g值大约为9.83)，在赤道最小（g值大约为9.78)。
在地面上的相同地点，g值一般不会变化，但是随着高度的增加会减小。
重力的方向竖直向下。
地球的向心力
地球一刻不停地围绕自身的旋转轴（地轴）转动。随着地球的自转，地球表面的物体会受到向心力的作用，产生向心加速度围绕地轴做近似的匀速圆周运动。其向心力也来自引力，见图2。
质量为m的物体其围绕地轴转动的向心力为
（向心力公式） （3-1）
式中、、和分别为物体的质量、角速度、地球半径和物体所在纬度。式中负号表示向心力指向地轴。
由向心力公式，在赤道上纬度，有最大负值；在两极，。
因此向心力在赤道有最大的负值，向两极逐渐增大到零。
地球的惯性离心力
惯性离心力是在非惯性系统（地球自转系统）为便于在形式上可以利用牛顿第二定律而虚拟的惯性力。它在圆周运动中的计算公式是
(离心力公式） （4-1）
式中与向心力相同。离心力大小和向心力相等而方向相反，见图3。
由离心力公式，在赤道上纬度，有最大值，在两极，
因此离心力在赤道有最大值，向两极逐渐减小，在两极为零。
图3 地球的引力、重力和离心力示意图
地球的万有引力、重力、向心力和惯性离心力的关系
在研究地球的运动和力的关系时，经常使用地心参考系，即原点设在地心的坐标系。图2和图3分别是质量为m的物体在地球表面受到的引力、重力、向心力和惯性离心力的矢量合成图。
为了看清楚这几个力的关系，向心力和惯性离心力放大了许多倍，实则很小。而引力和重力实则很大，重力和引力大小比较接近。
方法一，直接使用矢量合成法则
从图2看到，相对于地心参考系，引力矢量可以分解成重力矢量和向心力矢量，其矢量关系式为
FGF （5-1）
式中F、G和F分别是引力矢量、重力矢量和向心力矢量。
从矢量关系式（5-1）可以看出，
在两极，向心力等于零，重力等于引力（,)，此时重力有最大值（9.83m/)，方向指向地心。
在赤道，引力、重力和向心力作用在同一条直线上；向心力有最大负值，重力有最小值（9.78)，方向指向地心。
在赤道和两极之间（