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？

Answer 1

【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。