重力加速度是一个物体在真空中仅在万有引力作用下做自由落体运动时的加速度。它由引力作用引起,不受物体的质量与成分影响[11] 。重力加速度也称为自由落体加速度,通常用字母g表示。
重力加速度是矢量,它的方向总是竖直向下的,它的大小可以用实验方法求出。由于地球自转使物体具有向心加速度,万有引力需要分成两个分力,一个较小的分力用于提供向心力,另一个分力即为重力[15] 。因此,重力加速度的大小随其在地球上地点的不同而略有差异。例如在赤道上g=9.780m/s2,在北极g=9.832 m/s2,在北纬45°的海平面上g=9.807 m/s2,在北京g=9.801 m/s2等。通常在没有明确说明的时候g取9.80 m/s2。在进行粗略的计算或有说明时可以把g取作10m/s2 [3] 。第3届国际计量大会规定9.80665 m/s2是标准自由落体加速度[12] 。
如果让一石块和铁球从同一地点、同一高度、同时由静止开始自由下落,可以观察到,两物体的速度都均匀的增大而且变化情况完全相同,它们最终同时到达地面。这种现象说明,在地球上同一地点做自由落体运动的所有物体,尽管受到不同的重力作用,但它们下落过程中的加速度的大小和方向是完全相同的。在地球上同一地点,重力加速度是一个恒定的矢量。这就决定了自由落体运动实质上是一个初速度为零的匀加速直线运动[3] 。
在月球、其他行星或星体表面附近物体的下落加速度,则分别称月球重力加速度、某行星或星体重力加速度 [6] 。
重力加速度g的方向总是竖直向下的。在同一地区的同一高度,任何物体的重力加速度都是相同的。重力加速度的数值随海拔高度增大而减小。当物体距地面高度远远小于地球半径时,g变化不大。而离地面高度较大时,重力加速度g数值显著减小,此时不能认为g为常数[5] 。
距离地面同一高度的重力加速度,也会随着纬度的升高而变大。由于重力是万有引力的一个分力,万有引力的另一个分力提供了物体绕地轴作圆周运动所需要的向心力。物体所处的地理位置纬度越高,圆周运动轨道半径越小,需要的向心力也越小,重力将随之增大,重力加速度也变大。地理南北两极处的圆周运动轨道半径为0,需要的向心力也为0,重力等于万有引力,此时的重力加速度也达到最大[5] 。