题目
同一辆汽车,其行驶车速提高1倍,空气阻力是原来的()倍。(1.0)A. 1B. 4C. 2D. 3
同一辆汽车,其行驶车速提高1倍,空气阻力是原来的()倍。(1.0)
A. 1
B. 4
C. 2
D. 3
题目解答
答案
B. 4
解析
本题考查空气阻力与车速的关系,解题思路是根据空气阻力的计算公式,分析车速变化前后空气阻力的倍数关系。
空气阻力的计算公式为$F = \frac{1}{2}C\rho S v^{2}$,其中$F$是空气阻力,$C$是空气阻力系数,$\rho$是空气密度,$S$是汽车迎风面积,$v$是汽车行驶速度。
设原来汽车的行驶速度为$v_1$,对应的空气阻力为$F_1$,则$F_1=\frac{1}{2}C\rho S v_1^{2}$。
现在汽车行驶车速提高$1$倍,即新的行驶速度$v_2 = 2v_1$,此时对应的空气阻力为$F_2$,则$F_2=\frac{1}{2}C\rho S v_2^{2}$。
将$v_2 = 2v_1$代入$F_2$的表达式中,可得:
$F_2=\frac{1}{2}C\rho S (2v_1)^{2}=\frac{1}{2}C\rho S\times4v_1^{2}=4\times(\frac{1}{2}C\rho S v_1^{2})$
因为$F_1=\frac{1}{2}C\rho S v_1^{2}$,所以$F_2 = 4F_1$。
这表明空气阻力是原来的$4$倍。