Question

【題目】斜面是人們生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用的一種可以省力的簡單機械．下面是某同學(xué)針對斜面問題進行的理論研究的過程．請你幫他完成“理論論證”．

提出問題：使用斜面為什么可以省力建立模型：如圖所示，斜面的長為L，高為h，沿光滑斜面勻速向上拉動重為G的物體，所用拉力為F．

（1）理論論證：運用功的原理證明：F＜G．

（2）理論拓展應(yīng)用：山地自行車運動員騎自行車爬坡時，常走S形，為什么？

Answer 1

【答案】（1）見解析所示；（2）由上面結(jié)論可知，在斜面高度一定時，斜面越長越省力；騎自行車爬坡時走S形就起到了在不增加斜面高度的情況下增大了斜面長度，故騎車就更省力些．

【解析】（1）分析表示出有用功和總功，根據(jù)斜面光滑時無額外功，再結(jié)合功的原理可做出證明；

（2）結(jié)合斜面可以省力的特點，可解釋為什么騎自行車爬坡時常走S形。

解答：（1）將重為G的物體升高h，克服重力做的功，利用斜面做的功，斜面光滑無額外功，根據(jù)功的原理，因為L＞h，所以F＜G。

（2）由上面結(jié)論可知，在斜面高度一定時，斜面越長，越省力。騎自行車爬坡時走S形路線，相當(dāng)于延長了斜面的長度，故更省力些。

故答案為：（1）見解析所示；（2）由上面結(jié)論可知，在斜面高度一定時，斜面越長越省力；騎自行車爬坡時走S形就起到了在不增加斜面高度的情況下增大了斜面長度，故騎車就更省力些．