Question

摩擦力做功为什么不等于动能增量+摩擦生热？

如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，再在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，A、B发生相对滑动，向前移动了一段距离．在此过程中（　　）

“B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增加量”这个结论为什么是对的？
摩擦生热哪去了？

Answer 1

这个问题很多人不能正确理解，即便是老师也不一定能深刻透彻理解。

首先要注意的是“摩擦生热”这一说法是通俗说法，科学表述是【摩擦过程中系统动能减小，转化为系统内能】（注；不考虑散热，即便考虑散热实质上还是动能先转化为内能，增加的内能再以热量形式放到外界），即【系统动能减量=系统内能增量=摩擦力做功量】，其中系统指相互摩擦的物体系。

这里必须以物体系为研究对象，不能单以某一物体为研究对象，这是理解的关键。某一物体的动能减小与该物体的内能增加毫无联系（内能增加是两个物体共同增加的）。

需要特别注意的是，上述摩擦力是系统内力，不是外力。内力做功无正负之分，做功的效果是将系统动能等量转化为系统内能。

以上讨论，未考虑系统受外力作用。对于这个题目，系统受外力F作用，系统能量不守恒，F做功量=系统动能增量+系统内能增量。如果AB不存在相对位移，则没有内能增量，系统动能增量比存在相对位移时来的大。存在相对位移和不存在相对位移的动能增量之差，就是内能增量，就是所谓的摩擦生热量。

B对A的摩擦力，对A而言，是外力，摩擦力作为外力对A做正功的大小=A的动能增加，这是动能定理，经典力学中永远成立。摩擦力作为外力做功量与系统内能增量毫无联系，与A的内能增量更无联系。理解了这一点，这个问题可算完全理解了。

理解的关键在于：摩擦力作为外力做功 不等于 摩擦力作为内力做功量。前者=摩擦力*（在摩擦力作用下，在地面参考系中A的位移）=A动能增量。后者=摩擦力*AB的相对位移=系统能量转化量。

仍有不明欢迎追问。

Answer 2

因为摩擦力阻碍物体相对运动，物体克服摩擦力做功时，物体的动能部分转化为内能，部分以热能形式散失。因此，看上去是内能增加，动能减少。实际上，能量是守恒的，只是在相互转化。

Answer 3

摩擦力对B做的负功比对A做的正功多，多出的这部分负功转化为热能。

Answer 4

因为动能定理
合外力做功等于动能变化量
A只在水平向右有加速度，表示A所受合外力向右，所以B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增加量
你问摩擦力做功为什么不等于动能增量+摩擦生热？
相对摩擦X位移=热工
你这里A和B没有相对滑动

希望能帮到你O(∩_∩)O~

追问

我不是打了A、B相对滑动？没看到？

追答

这样的话，这个结论是不正确的

追问

这结论没错，老师说的

追答

除非题目里明确不记能量损耗
不然的话，无论在经典力学还是现代物理，这个结论都是错误的
敢于质疑，这是物理的精神，不然也不会有今天的世界
希望你能懂我的意思

追问

一切情况下，和外力做功都等于动能变量？

追答

首先是适用于宏观低速领域
其次
1.动能定理中的位移，初末动能都应相对于同一参照系。
2.动能定理研究的对象是单一的物体，或者是可以堪称单一物体的物体系。（即用整体法时，必须整体加速度一致）

Answer 5

根据动能定理：
合外力(物体所受的外力的总和，根据方向以及受力大小通过正交法[1]能计算出物体最终的合力方向及大小) 对物体所做的功等于物体动能的变化。
A所受到的力有重力，B对A的支持力以及B对A的摩擦力，A所受合力仅为B对A的摩擦力。根据动能定理，“B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增加量”这个结论是对的。