当物体在曲面上运动时,曲面会对物体做功的原因可以总结如下:
支持力与速度方向不垂直
如果曲面可以滑动,物体在曲面上的速度方向是沿着曲面的切线方向。
支持力垂直于这个切线方向,因此,在没有外力作用下,支持力不会对物体做功。
但是,如果曲面本身在运动,物体相对于曲面的速度将是物体沿曲面下滑的速度与曲面速度的合速度。
这个合速度的方向将不再是曲面的切线方向,因此,支持力与物体相对于曲面的速度方向不再垂直,支持力会对物体做功。
重力方向与速度方向夹角
对于竖直上抛或下抛运动,物体在重力的方向上有位移,因此重力做功。
对于沿斜面运动的情况,如果斜面的倾角小于90度,物体在斜面的方向上有位移,重力在斜面方向上做正功。
总结来说,曲面会对物体做功是因为物体相对于曲面的速度方向与曲面支持力的方向不垂直,导致支持力在物体运动方向上产生分量,从而做功