Question

下面圖1是小紅在復習資料中搜集的一些圖片：

（1）從上圖可見，螺絲釘D實質可以看作是我們學過的一種簡單機械--______，這種機械叫螺旋．在圓柱體的側表面上刻出螺旋形溝槽的機械就是螺旋．
（2）螺旋常和杠桿連接在一起使用，達到省力的目的，那么使用螺旋時如何省力的呢？下面以舉重螺旋（千斤頂）為例進行分析．圖2為舉重螺旋的結構示意圖，設螺距為h，螺旋手柄末端到螺旋軸線的距離為L，當螺旋旋轉一周時，重物被升高一個螺距．若這個螺旋的機械效率為η，用它將重力為G的物體舉起，需要作用在手柄上的動力F為多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）斜面是一種簡單機械，其結構模型是一個斜放的板，物體通過在板上移動達到升高的目的．
（2）利用W=Gh先求出舉重螺旋做的有用功；根據機械效率公式η=×100%求出總功；再根據公式W=Fs即可求出該力．
解答：解：（1）螺絲釘的螺紋就相當于斜面的長度，斜面越長越省力．
（2）根據題意可知：螺旋旋轉一周時，有用功W_有=Gh
當作用在手柄末端上的最小力為F時，此時力臂為L，當螺旋旋轉一周時，F移動的距離是S=2πL
做的總功W_總=FS=F2πL
此時螺旋的機械效率為η=×100%=，
所以最小的力F=．
故答案為：斜面；需要作用在手柄上的動力F為．
點評：（1）斜面也是我們日常生活中常用的一種機械，而螺旋作為斜面的一類在現實生活中也有很廣泛的應用；
（2）解決此題的關鍵是找準哪是有用功，哪是總功．