涉及到参照系的选取问题在一以速度为3的匀速前进的汽车里,一质量为5的小车初速度为4（单位略,此处4指相对于汽车,相对于地面为7）,由于摩擦力作用,小车渐渐停下来了（相对汽车静止）.
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/20 15:19:53
涉及到参照系的选取问题在一以速度为3的匀速前进的汽车里,一质量为5的小车初速度为4（单位略,此处4指相对于汽车,相对于地面为7）,由于摩擦力作用,小车渐渐停下来了（相对汽车静止）.
涉及到参照系的选取问题
在一以速度为3的匀速前进的汽车里,一质量为5的小车初速度为4（单位略,此处4指相对于汽车,相对于地面为7）,由于摩擦力作用,小车渐渐停下来了（相对汽车静止）.求算产生的热能.
（1）以地面为参考系,则此热能为0.5*5*49-0.5*5*9=100J
（2）以汽车为参考系,则此热能为0.5*5*16=40J
哪个正确?
涉及到参照系的选取问题在一以速度为3的匀速前进的汽车里,一质量为5的小车初速度为4（单位略,此处4指相对于汽车,相对于地面为7）,由于摩擦力作用,小车渐渐停下来了（相对汽车静止）.
2对.因为如果以地面为参考系,摩擦力做功不仅转化为热能,还转化为动能（负的）,用来减速.
这就是你刚才的问题的具体事例,这个由摩擦力产生的附加动能完全依赖于坐标系的选取,而评价热能坐标系选区没有意义.
2正确，因为最后是相对汽车静止，所以开始的速度也只能看相对汽车的。前后参照物都是汽车才行。
两个算法都是错误的，首先你以地面为参照物时，汽车和小车的末速度是错误的
你以汽车为参考系时，末速度也是是错误的
首先，以地球为参照系时，你说了汽车是匀速前进，这时汽车的牵引力F=汽车所受阻力F阻，汽车在水平面所受合力为零，有 F=F阻
汽车在水平方向上所受合力 F。=F-F阻=0
小车由于摩擦力的作用做匀减速运动，这时，小车对汽车有一个与汽车速度方向相同的摩擦力...
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两个算法都是错误的，首先你以地面为参照物时，汽车和小车的末速度是错误的
你以汽车为参考系时，末速度也是是错误的
首先，以地球为参照系时，你说了汽车是匀速前进，这时汽车的牵引力F=汽车所受阻力F阻，汽车在水平面所受合力为零，有 F=F阻
汽车在水平方向上所受合力 F。=F-F阻=0
小车由于摩擦力的作用做匀减速运动，这时，小车对汽车有一个与汽车速度方向相同的摩擦力，Fx
则此时汽车在水平方向上的合力 F。’=F+Fx-F阻≠0
所以在小车做匀减速运动的同时，汽车做匀加速运动，显然末速度不再是3
所以第一种算法里面 产生的热能不是100J
第二，以汽车为参照系时，由前面所述原因，汽车速度一直处于变化状态，所以小车相对汽车的速度时不断变化的，热能的计算应该是一个速度变化量的积分，不是简单的动能变化量
看完你的两种算法之后咱们再来说正确的热能计算方法，不讨论具体的算法问题，我这里只说求热能的思路
应该是小车前后的动能变化量+汽车前后的动能变化量
你觉得呢？
总结一下：第一种算法你没考虑末速度的变化，第二种算法你没考虑小车相对汽车速度的变化。
我发现你最近问了很多关于参照系方面的问题，实际上，不管你选取什么做参照系，能量的变化都是一定的，在惯性参考系和惯性参考系下，都是一样的
你这个问题真是太有意思了，不过对我大有启发，呵呵 ，晚上已经整理完了资料，明天你上线咱们再讨论。看你这也是我们很多学物理的朋友很容易忽略的一个地方。我也是到整个推理完成的时候才突然意识到
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在这个问题中，应当认清摩擦力做W的功和摩擦力产生的热量Q是不同的，W=f*位移；而Q=f*相对位移，上面两个选项都是在用动能定理计算都是W
在以汽车为参考系时，因为小车最终相对汽车静止，所以W=Q,但以地面为参考系时，W>Q,其物理意义可以用能量守恒来理解（把小车和汽车看做一个整体），小车动能的减少一部分转化为热能，一部分用来克服外力做功（汽车匀速运动，所以必收到一向后的外力，该外力对汽车...
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在这个问题中，应当认清摩擦力做W的功和摩擦力产生的热量Q是不同的，W=f*位移；而Q=f*相对位移，上面两个选项都是在用动能定理计算都是W
在以汽车为参考系时，因为小车最终相对汽车静止，所以W=Q,但以地面为参考系时，W>Q,其物理意义可以用能量守恒来理解（把小车和汽车看做一个整体），小车动能的减少一部分转化为热能，一部分用来克服外力做功（汽车匀速运动，所以必收到一向后的外力，该外力对汽车做负功，与摩擦力对汽车做的功大小相等）
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