Question

使用動滑輪能省力，但不能省功，這個結論也適用于其他機械．大量的實驗和理論研究表明：使用任何機械都不能省功，這個結論叫功的原理．
任何復雜的機械都是由簡單機械組合而成的，因此功的原理對一切機械都適用．這個結論在歷史上曾被譽為“機械的黃金定律”，對機械的使用和研制都具有重要的指導意義．下面我們利用功的原理來解釋一下使用斜面為什么省力？如圖所示，物體所受重力為G，斜面長為L、高為h，F為沿斜面拉物體的力．根據功的原理，我們知道使用任何機械都不能省功．如果不計物體與斜面之間的摩擦，用力F沿斜面把物體勻速推上去所做的功，應該等于直接將物體舉高所做的功．據此請你推導出F的計算公式．

Answer 1

分析：因為使用任何機械都不能省功，所以沿斜面對物體所做的功等于直接將物體舉高所做的功．

解答：答：（1）沿斜面對物體所做的功W=FL；
（2）直接將物體舉高所做的功W′=Gh；
由功的原理可知，W=W′，即FL=Gh；
所以F=

Gh

L

，因L＞h，所以F＜G，因此會省力．

點評：解決此題的關鍵是利用功的原理進行分析求解．