一个物理题,有点想不通以地面上人的角度看,一个履带匀速向左速率为v1,一个滑块初速度向右速率为v2,由于履带表面粗糙,使滑块向左加速到与履带相同的速度,滑块质量为m,则摩擦力对滑块做

Question

一个物理题,有点想不通
以地面上人的角度看,一个履带匀速向左速率为v1,一个滑块初速度向右速率为v2,由于履带表面粗糙,使滑块向左加速到与履带相同的速度,滑块质量为m,则摩擦力对滑块做的功为（ ）A,1/2m(v2²-v1²) B,1/2m(v1+v2)² C,1/2m(v2-v1)²
我觉得选B,但是如果参考系不同,物体动能就不同,这不就乱了套了吗?而且最重要的是,做题中求物体的动能时,要看哪个参考系?（比如这个题）

Answer 1

首先,你的判断是正确的.动能具有相对性,对不同的参考系,物体速度有不同的值,也就具有不同的动能.
我们以你的问题为例：
一、从功和能的角度考虑.摩擦力做功总和等于物体动能改变量.
1、以地面为参考系,fS1=1/2mV1²+1/2mV2²；
2、以履带为参考系,fS2=1/2m（V1+V2）²
通过分析可以发现,之所以第二种情况的做功比第一种情况多,是因为参考系不同,摩擦力f做功距离S也不同（S2>S1).
二、单从能量的角度考虑.能量是不会凭空产生,也不会凭空消失,总能量是守恒的.
之所以会产生动能不同的问题是因为没有考虑其他物体,以滑块在履带上滑动为例,滑块受摩擦力,导致履带连同地面的这个整体系统速度的变化.
也就是说,因为动量是守恒的,把滑块看做一个整体,把履带和地面看做一个整体,这两个整体在接触后,根据动量守恒算出各自的速度,两个整体动能的总和与接触前是一样的.
最后看你的问题,因为所提供的答案中只有B是正确的（虽然是不完整的）,所以应该选B.