Question

【題目】斜面是人們生產和生活中經常使用的一種可以省力的簡單機械。下面是某同學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1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）

解：將重為G的物體升高h，

動力所做的功W1=FL，克服阻力所做的功W2=Gh，

根據機械功的原理W1=W2，

即FL=Gh，F=G，

因為L＞h，所以F＜G。

（2）

解：由上面結論可知，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）由功的公式求出物體直接被提高與沿斜面上升所做的功，然后證明所提出的問題；
（2）使用斜面可以省力，斜面越平緩越省力，但同時也就越費距離，據此分析判斷。