Question

根据牛顿第二定律,当动力大于摩擦力时,汽车就可以无限制加速.

Answer 1

先说轮子与地面显然没有空气阻力时可以匀速前进.此时,轮子与地面间没有摩擦力,因此水平方向没有外力,轮子匀速前进.转动上没有外力矩,轮子匀速转动.若有机械持续为轮子转动提供力矩,轮子会加速转动,反映在平动上就是出现地面对轮子的滚动摩擦提供动力,使轮子加速前进.地面提供的滚动摩擦全是动力,没有阻力,因此轮子将永远加速前进.这在能量上是可以解释的,因为给轮子提供力矩的机械在持续输出能量,当然轮子的能量会持续增大.
那么现实中的汽车没有阻力怎么没有加速到无限呢?因为刚才的分析只是针对轮子与地面的,还要考虑轮子与轴间存在摩擦,事实上整个机械系统必然存在一个内耗.当加速到一定速度时,机械输出的能量会几乎全部消耗在内耗上,也即轮子即使是不着地的空转也会因为机械内耗有个极限转速,到了这时,轮子就失去了来自机械的力矩,成了匀速前进的情况.