题目
汽车以一定的速度(如40(km/h))加速上坡行驶时,其行驶阻力包括( )。A. 坡度阻力B. 滚动阻力C. 空气阻力D. 加速阻力
汽车以一定的速度(如$40\text{km/h}$)加速上坡行驶时,其行驶阻力包括( )。
A. 坡度阻力
B. 滚动阻力
C. 空气阻力
D. 加速阻力
题目解答
答案
ABCD
A. 坡度阻力
B. 滚动阻力
C. 空气阻力
D. 加速阻力
A. 坡度阻力
B. 滚动阻力
C. 空气阻力
D. 加速阻力
解析
本题考查汽车行驶阻力的相关知识。解题思路是分别分析汽车在加速上坡行驶过程中所受到的各种阻力情况。
1. 坡度阻力
当汽车上坡时,由于重力沿坡面的分力作用,会阻碍汽车前进,这个力就是坡度阻力。设坡角为 $\theta$,汽车重力为 $G = mg$,则坡度阻力 $F_{i}=G\sin\theta$。所以汽车上坡时存在坡度阻力,选项A正确。
2. 滚动阻力
汽车在行驶过程中,车轮与地面之间会产生滚动摩擦,这种摩擦会阻碍汽车的运动,形成滚动阻力。滚动阻力的大小与汽车的重量、轮胎的类型和路面状况等因素有关,其计算公式为 $F_{f}=Gf$,其中 $f$ 为滚动阻力系数。因此,汽车行驶时存在滚动阻力,选项B正确。
3. 空气阻力
汽车在行驶时,会与周围的空气发生相对运动,空气会对汽车产生阻碍作用,这就是空气阻力。空气阻力的大小与汽车的行驶速度、迎风面积、空气密度等因素有关,其计算公式为 $F_{w}=\frac{1}{2}C_{D}A\rho v^{2}$,其中 $C_{D}$ 为空气阻力系数,$A$ 为汽车的迎风面积,$\rho$ 为空气密度,$v$ 为汽车的行驶速度。所以汽车行驶时存在空气阻力,选项C正确。
4. 加速阻力
因为汽车是加速行驶,根据牛顿第二定律 $F = ma$(其中 $F$ 为合外力,$m$ 为汽车质量,$a$ 为加速度),要使汽车产生加速度,就需要有一个额外的力来克服惯性,这个力就是加速阻力。所以汽车加速行驶时存在加速阻力,选项D正确。