Question

下面图1是小红在复习资料中搜集的一些图片：

（1）从上图可见，螺丝钉D实质可以看作是我们学过的一种简单机械--______，这种机械叫螺旋．在圆柱体的侧表面上刻出螺旋形沟槽的机械就是螺旋．
（2）螺旋常和杠杆连接在一起使用，达到省力的目的，那么使用螺旋时如何省力的呢？下面以举重螺旋（千斤顶）为例进行分析．图2为举重螺旋的结构示意图，设螺距为h，螺旋手柄末端到螺旋轴线的距离为L，当螺旋旋转一周时，重物被升高一个螺距．若这个螺旋的机械效率为η，用它将重力为G的物体举起，需要作用在手柄上的动力F为多少？

Answer 1

解：（1）螺丝钉的螺纹就相当于斜面的长度，斜面越长越省力．
（2）根据题意可知：螺旋旋转一周时，有用功W_有=Gh
当作用在手柄末端上的最小力为F时，此时力臂为L，当螺旋旋转一周时，F移动的距离是S=2πL
做的总功W_总=FS=F2πL
此时螺旋的机械效率为η=×100%=，
所以最小的力F=．
故答案为：斜面；需要作用在手柄上的动力F为．
分析：（1）斜面是一种简单机械，其结构模型是一个斜放的板，物体通过在板上移动达到升高的目的．
（2）利用W=Gh先求出举重螺旋做的有用功；根据机械效率公式η=×100%求出总功；再根据公式W=Fs即可求出该力．
点评：（1）斜面也是我们日常生活中常用的一种机械，而螺旋作为斜面的一类在现实生活中也有很广泛的应用；
（2）解决此题的关键是找准哪是有用功，哪是总功．