加速度的核心是描述物体速度变化快慢和方向的物理量,它是连接力与运动的关键桥梁。
1. 加速度的定义
加速度(Acceleration)是矢量,既有大小也有方向。
- 定义表述:物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
- 物理意义:衡量速度改变的 “快慢” 和 “方向”。即使速度大小不变,只要方向改变(如匀速圆周运动),物体也存在加速度。
2. 加速度的来源
根据牛顿第二定律,加速度的唯一来源是物体所受的合外力。
- 合外力决定加速度:合外力是物体所受所有力的矢量和,只要合外力不为零,物体就会产生加速度。
- 质量是阻力:在相同合外力下,物体质量越大,加速度越小,质量是衡量物体 “惯性” 大小的物理量。
3. 加速度的计算方式
加速度的计算主要有两种核心公式,适用于不同场景。
| 计算场景 | 公式 | 符号含义 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 从速度变化计算 | a=ΔtΔv=tvt−v0 | vt:末速度;v0:初速度;t:时间 | 国际单位:m/s2(米每二次方秒) |
| 从合外力计算 | :物体所受合外力;m:物体质量 | 国际单位:m/s2 |
4. 加速度的关键特性
- 矢量性:加速度的方向与合外力方向完全相同,也与速度变化量(Δv)的方向相同。
- 与速度的关系:加速度与速度方向的关系,决定物体是 “加速” 还是 “减速”。
- 方向相同:物体速度大小增大(加速运动)。
- 方向相反:物体速度大小减小(减速运动)。
- 方向垂直:物体速度大小不变,仅方向改变(如匀速圆周运动)。









