题目内容
【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1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?
【答案】
(1)
解:将重为G的物体升高h,
动力所做的功W1=FL,克服阻力所做的功W2=Gh,
根据机械功的原理W1=W2,
即FL=Gh,F=G,
因为L>h,所以F<G.
(2)
解: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)由功的公式求出物体直接被提高与沿斜面上升所做的功,然后证明所提出的问题;
(2)使用斜面可以省力,斜面越平缓越省力,但同时也就越费距离,据此分析判断.
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