Question

【题目】斜面是人们生产和生活中经常使用的一种可以省力的简单机械．下面是某同学针对斜面问题进行的理论研究的过程．请你帮他完成“理论论证”．

提出问题：使用斜面为什么可以省力建立模型：如图所示，斜面的长为L，高为h，沿光滑斜面匀速向上拉动重为G的物体，所用拉力为F．

（1）理论论证：运用功的原理证明：F＜G．

（2）理论拓展应用：山地自行车运动员骑自行车爬坡时，常走S形，为什么？

Answer 1

【答案】（1）见解析所示；（2）由上面结论可知，在斜面高度一定时，斜面越长越省力；骑自行车爬坡时走S形就起到了在不增加斜面高度的情况下增大了斜面长度，故骑车就更省力些．

【解析】（1）分析表示出有用功和总功，根据斜面光滑时无额外功，再结合功的原理可做出证明；

（2）结合斜面可以省力的特点，可解释为什么骑自行车爬坡时常走S形。

解答：（1）将重为G的物体升高h，克服重力做的功，利用斜面做的功，斜面光滑无额外功，根据功的原理，因为L＞h，所以F＜G。

（2）由上面结论可知，在斜面高度一定时，斜面越长，越省力。骑自行车爬坡时走S形路线，相当于延长了斜面的长度，故更省力些。

故答案为：（1）见解析所示；（2）由上面结论可知，在斜面高度一定时，斜面越长越省力；骑自行车爬坡时走S形就起到了在不增加斜面高度的情况下增大了斜面长度，故骑车就更省力些．