Question

高一物理追加200

第三问，产生的热不应该是摩擦力做工吗，FL是什么？
知道摩擦力和位移难算
FL是应用能量守恒，这点不明白，求解释

Answer 1

因为上表面光滑所以小球相对于地面没动，所以FL是外力对整体做的总功，这里把热量设为Q 因为问的是整个过程所以外力做的功全部变为摩擦产生的热量了.就有FL-Q=0
能量守恒是指外力做的功最后变为势能、动能、和热。高一好像没学到。机械能守恒知道吧，就跟那个一样

追问

因为问的是整个过程所以外力做的功全部变为摩擦产生的热量了.就有FL-Q=0

摩擦力不也是外力吗

追答

摩擦力怎么能是外力呢 那什么不是外力呢？

追问

比如说滑块在桌面上滑动，以滑块为研究对象的话，就是外力
一滑块和桌子整体为研究对象，就是内力
不对吗，对于这一道题来说木板的摩擦力不就是外力吗

Answer 2

由于木板上表面光滑，木板向前加速时，小球不动，小球离开木板后，撤去拉力，后木板在地面对它的摩擦力作用下停下来，整个过程中只有拉力和摩擦力做功，动能变化为零，即总功为零。拉力为恒力，做的功为FL，滑动摩擦力做的功的数值与产生的内能相等，因此产生的热量等于拉力做的功FL 。
原解答中解题不规范，不能说是根据能量守恒，只能说是根据功能原理。

追问

为什么不是拉力和摩擦力做的功=产生的热呢

Answer 3

能量守恒，即是拉力做的功等于摩擦力做的功，得到的能量（拉力做的功）等于消耗的能量（摩擦力做的功）就叫能量守恒。
这题目中，拉力只做功FL ，其中L为有拉力存在时候木板运动的距离。此时小球不移动，所以木板移动距离L后小球从左端掉下。
整个过程中小球的作用就是在未掉落的时候提供重力，也就是产生μ（m+M）g的摩擦力。

摩擦力是外力，但是摩擦力做的功是负功，所以是消耗能量的，这消耗的能量跑哪里去了呢？不就是热量么。而且热能在此处的定义也是：（在书上应该有原语句）
摩擦所产生的热能=系统减少的机械能FL=一对摩擦内力做功代数和的绝对值=摩擦力*相互摩擦的两个物体的相对位移。

Answer 4

此题中‘整个过程’的意思应该是木板由静止到运动再到静止的过程，这个过程中的能量守恒即为外力做的总功为0，外力之有F和摩擦力因此出现上式。