Question

小明和爸爸、媽媽去爬山，山坡很陡，舉步維艱．前面幾個游人卻腳步輕快．小明注意到他們不是沿直線走，而是迂回走“之”字，在山坡上走的路程越長會越省力嗎？怎樣證明他的猜測？

Answer 1

答案：
解析：

使用任何機械都不省功，在理想情況下，即忽略摩擦的條件下，使用斜面所做的功等于不用斜面直接做的功．爬山的過程就是克服自身重力做功的過程，只要測出自身的重力G以及上升的高度h，就可以用公式W＝Gh計算出所做功的多少；人沿斜坡這個機械前進時所做的功可以用人克服摩擦力F和沿斜坡前進的距離s的乘積計算，即W＝Fs，而這兩個功相等，即Gh＝Fs，顯然，斜坡s越長，人爬山所用的力F就越�。� 　　在理想情況下(忽略摩擦和機械自身的重力等產(chǎn)生額外功的因素)使用機械，使用機械所做的功等于不用機械直接做的功．利用這個規(guī)律可以解釋許多現(xiàn)象，如省力的杠桿費距離，費力的杠桿省距離，盤山公路總是修得盤旋曲折而不是直通山頂，等等． 　　探究：器材：木塊、兩個長短不同的木板、彈簧測力計、細線等． 　　設計實驗：①在桌面上把較短的木板支起，做成斜面； 　�、诎涯緣K放在斜面上，用彈簧測力計勻速拉動木塊，記下這時彈簧測力計的示數(shù)為F1； 　�、蹞Q用較長的木板，做成斜面，使兩次斜面的高度相同； 　�、馨涯緣K放在斜面上，用彈簧測力計勻速拉動木塊，記下這時彈簧測力計的示數(shù)為F2； 　�、荼容^兩次拉力的大小，得出結(jié)論． 　　進行實驗，將實驗數(shù)據(jù)填入表格中： 　　分析與論證：①如果兩次實驗彈簧測力計的示數(shù)一樣，則說明是否省力與斜面長度無關；②如果長斜面上彈簧測力計的示數(shù)較大，則說明斜面越長越費力；③如果長斜面上彈簧測力計的示數(shù)較小，則說明斜面越長越省力． 　　探究結(jié)論：實驗表明長斜面上彈簧測力計的示數(shù)較小，說明在其他條件相同時，斜面越長越省力．