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2026年中考科学专题复习——简单机械：滑轮组和斜面
考点一、定滑轮、动滑轮以及作用
例1：（2024·鹿城模拟）如图所示，不计摩擦，把重G=16 N的物体匀速提起所用的拉力F=10 N，则关于该动滑轮的说法中错误的是 （　　）
A．动滑轮重4 N B．使用该动滑轮要费距离
C．该动滑轮的机械效率为80% D．提升物体的速度越快，机械效率越高
例2：（2023九上·杭州期末）如图装置，在水平拉力F作用下，物体M沿水平地面匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10N，物体M的运动速度为1m/s（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦）。此过程中（　　）
A．物体M与地面间的摩擦力为5N B．滑轮对物体的拉力为10N
C．1s内滑轮对物体M做功为10J D．水平拉力F做功的功率为20W
变式1：（2024九上·金东期末）如图所示为小江组装的甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物=200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（　　）
A．F甲=200N，并向上移动4m B．F甲=100N，并向上移动2m
C．F乙=200N，并向上移动1m D．F乙=400N，并向上移动1m
变式2：（2022·浙江嘉兴·九年级期末）如图所示，当拉力F为5牛时，木块以0.2米/秒的速度向右做匀速直线运动。该滑轮是________（选填“定滑轮”或“动滑轮”），此时，木块受到的摩擦力为________牛，拉力F的功率是________。（滑轮重、绳重及滑轮摩擦均不计）
变式3：（2023·柯桥模拟）如图所示，在水平拉力F的作用下，重为100牛的物体A，沿着水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计B的示数为5牛，绳和滑轮的重力以及绳和滑轮之间的摩擦均不计，则：
（1）A与水平桌面的摩擦力大小是　 　牛；
（2）在拉动过程中动滑轮的作用是　 　（填“省力”或“省距离”）。
变式3：（2023九下·宁波月考）如图，重为50N的物体A在拉力F的作用下，以0.2米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动10秒，此时弹簧秤示数为10N，若不计滑轮、弹簧秤和绳的重及滑轮与绳之间的摩擦，在这个过程中，拉力大小为 　 　，拉力的功率为 　 　。
4．（2023·杭州模拟）如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s内使物体A匀速上升1.5m，提升过程中绳子自由端拉力F的功率为180W。已知物体A重540N，该工人重700N。不计绳重和摩擦，下列关于该过程的说法正确的是（　　）
A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s B．动滑轮重160N
C．该工人对地面的压力为400N D．绳子自由端受到竖直向下的拉力为200N
5.（2023·路桥模拟）图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是　 　(选填“A”或“B”)，动滑轮重为　 　N。
考点二、滑轮组
例1：（2023九上·宁海期末）如图所示，工人用180N的拉力F使重1000N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.3倍。下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端移动的速度是3m/s B．物体受到的拉力为360N
C．在2秒内拉力做的功为360J D．滑轮组的机械效率为83.3%
例2：（2024·浙江金华·九年级期末）如图所示，不计滑轮重和绳重以及绳子与滑轮间摩擦。物体A重100N，物体B重20N，当B匀速下降20cm时，A受到桌面的摩擦力为___________N，A移动的距离为___________cm。
例3：（2024·舟山模拟）在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示，有关力的分析正确的是（　　）
A．车对地面的压力与车的重力是一对平衡力
B．车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力
C．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为1200N
D．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为800N
例4：（2023·慈溪模拟）如图所示，物体A的重力为180N，物体B的重力为15N。物体A受到一个水平向右的拉力F，拉力F的功率为3W，在拉力F的作用下，物体B在2s内匀速上升0.3m。不计滑轮、绳子的自重及它们之间的摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．拉力F做的功等于物体B克服重力做的功
B．2s内，物体B克服重力做功5.4J
C．拉力F大小为40N
D．物体A向右做匀速直线运动的速度为0.3m/s
例5：（2023九上·杭州月考）如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法正确的是（　　）
A．F2的功率为0.3W
B．如果增大F2，物体A相对于地面仍静止
C．弹簧测力计读数为6N
D．地面对物体A的摩擦力方向水平向左，大小为2N
变式1：（2023·宁波模拟）小明用如图所示滑轮组拉着 A、B 物体一起匀速前进，绳子自由端运动了 0.2m，若物体 B 与地面的摩擦力为 9N，则拉力所做的功是　 　J。A、B 物体一起匀速向左运 动的过程中 A 物体受摩摩擦力是　 　N。（绳重，滑轮重，绳与滑轮摩擦不计）
变式2：如图所示，，，此时物体A相对于地面静止，物体B以的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮转轴处的摩擦）。下列说法错误的是（ ）
A．F2的功率为
B．弹簧测力计读数为
C．物体A和地面之间有摩擦力
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
变式3：如图所示用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.4m/s速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计示数为3N。下列说法正确的是（不计滑轮、弹簧测力计、绳重及滑轮摩擦）（　　）
A．地面对A的摩擦力为3N
B．绳子拉物体A的功率为2W
C．物体B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数也增大
变式4：（2023九上·玉环月考）如图，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态，当用竖直向下4牛的力F1拉重为2牛的物体A时，使物体B以0.2米/秒的速度匀速向右运动。若只用水平向左的力F2拉物体B时，使物体A以0.3米/秒速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦。下列判断正确的是（　　）
A．物体B受到的摩擦力为8牛 B．拉力F2大小为10牛
C．拉力F2的功率为2.4瓦 D．拉力F1的功率为1.2瓦
变式5：（2023·慈溪模拟）如图所示，物体A的重力为180N，物体B的重力为15N。物体A受到一个水平向右的拉力F，拉力F的功率为3W，在拉力F的作用下，物体B在2s内匀速上升0.3m。不计滑轮、绳子的自重及它们之间的摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．拉力F做的功等于物体B克服重力做的功
B．2s内，物体B克服重力做功5.4J
C．拉力F大小为40N
D．物体A向右做匀速直线运动的速度为0.3m/s
考点三、机械效率
例1：（2022九上·上虞期末）用如上图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是( )
A.动滑轮的重力为5N B.该滑轮组的机械效率可以达到100%
C.滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少 D.每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J
例2：如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。
（1）计算物体上升的速度。
（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ，并列式计算出该物理量。
（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率。
例3：（2023九上·杭州月考）如图所示，小Q同学重G人=600牛，物体重G物=1000N，动滑轮重G动=200N，他站在地面上拉绳子的一端，使物体以1m/s的速度匀速上升2m（绳重和摩擦不计）。
（1）小Q在绳子上所施加的拉力；
（2）小Q拉力所做的总功；
（3）求小Q 同学使用该机械提升重物时的最大机械效率。
1．（2024·浙江·九年级阶段练习）如图所示小星沿杠杆GP水平向右匀速运动，通过对杠杆GP施加竖直向下的压力来提升物体A．其中B、C、E、F都是定滑轮，D是动滑轮，杠杆GP可绕O点在竖直平面内转动．正立方体A的边长为40cm，密度为5×103kg/m3．杠杆GP和细绳的质量均忽略不计，OG为10cm．当小星运动到H点，物体A对水平地面的压强为0Pa．此时通过细绳对动滑轮D的向下拉力FD=6000N．忽略细绳与滑轮的摩擦．g取10N/kg．求：
（1）物体A的重力；
（2）动滑轮D的重力；
（3）若人的质量为40Kg，则OH的长度是多少？
2．（2024·浙江一模）如图甲所示装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小明同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。问：
（1）动滑轮的重力为多少？
（2）第2s内拉力F的功率为多少？
（3）此装置最多能匀速运载多重的货物？
3．（2024·浙江杭州·二模）如图，小型牵引机通过滑轮组匀速打捞起井中的物体。已知物体质量为120kg，密度为1.6×103kg/m3，物体在被拉出水面前后，牵引车作用在绳子上的拉力之比为1∶2，不计摩擦、绳重及水的阻力。
（1）物体的体积多大？
（2）物体浸没在水中时所受的浮力是多少？
（3）物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少？
4．（2023九上·玉环月考）如图所示是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣架匀速上移0.5m（，不计绳重和摩擦）求：
（1）绳子自由端拉力F的大小；
（2）拉力所做的有用功；
（3）整个过程中机械效率。
考点四、斜面和斜面的机械效率
例1：（2023九上·杭州期中）有一斜面长s=5m，高h=2m，用弹簧测力计把一物块沿斜面从底部匀速拉到顶部，弹簧测力计的示数如上图所示。若该斜面的机械效率为80%，则物体的重力为　 　N，物体受到斜面的摩擦力为　 　N，使用斜面可以　 　(选填“省力”或“省功”)。
变式1：（2023九上·萧山期末）如图，利用斜面将一个重450牛的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=300牛，拉动的距离s=4米，物体提升的高度h=2米。此过程中拉力做的功是　 　焦，物体受到的摩擦力为　 　牛，机械效率是　 　。
变式2：（2024九上·杭州期末）如图所示，在两个等长、等高但材质不同的甲、乙斜面上，用平行于斜面的拉力F，分别将质量为m和2m的A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端。此过程中，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功分别为W甲、W乙，斜面的机械效率分别为η甲、η乙，物体在斜面上受到的摩擦力分别为f甲、f乙，则W甲　 　W乙；η甲　 　η乙；f甲　 　f乙（以上三空均选填“<”“=”或“>”）。
2026年中考科学专题复习——简单机械：滑轮组和斜面解析答案
知识点、使用定滑轮和动滑轮的几种情况(图中物体全部匀速运动)
定滑轮 动滑轮
图示
表达式 F=G F=F摩，F摩物体与地面的摩擦力 F=(G+G轮)/2S绳=2h物v绳=2v物 F=F摩/ 2S绳=2h物v绳=2v物 F=2G+G轮S轮=s物/2v轮=v物/2 F=2F摩S轮=s物/2v轮=v物/2
2、滑轮组第2类（水平方向）
水平方向：
三、斜面：
测量斜面的机械效率：
①光滑斜面：W有＝Gh，W总＝FL FL＝Gh　 W额＝0　η＝100%
②有摩擦的斜面：W有＝Gh，W总＝FL W额＝W总-W有＝LF--Gh η＝=
③斜面的机械效率与斜面的光滑程度和倾斜程度有关。
注：使用斜面可以省力，同一物体升高相同的高度，斜面越长越省力。
（四）、机械效率：
1、有用功、额外功、总功
（1）有用功：为了达到某一目的而必须要做的功叫有用功。W有用 =FS
（2）额外功：并非需要又不得不做的功叫额外功，用W额外表示，对滑轮自重和摩擦所做的功
（3）总功：有用功和额外功的总和叫总功，用W总表示，即W总 = W有用 + W额外
2、机械效率
（1）考虑摩擦及滑轮重：W总 >W有用 W额＝W总-W有 机械效率：η＝ = <100%
（2）求机械效率的第二种方法（竖直方向）：
（推导：η＝＝＝＝）
重要提示：
使用任何机械都不能省功．由于有用功总小于总功，机械效率总小于1。
提高机械效率的力法：减少机械自身重（动滑轮重）；减少机械的摩擦等来减小额外功。
3．使用同一机械对同一物体做功，机械效率不变；使用同一机械对不同物体做功，竖直方向装置，物体越重机械效率越大；使用任何机械都不能省功。
考点一、定滑轮、动滑轮以及作用
例1：（2024·鹿城模拟）如图所示，不计摩擦，把重G=16 N的物体匀速提起所用的拉力F=10 N，则关于该动滑轮的说法中错误的是 （　　）
A．动滑轮重4 N
B．使用该动滑轮要费距离
C．该动滑轮的机械效率为80%
D．提升物体的速度越快，机械效率越高
【答案】D
【解析】（1）已知拉力和物体的重力根据公式G动=2F-G计算即可；
（2）动滑轮不能改变力的方向，但可以省力；
（3）已知拉力和物体重力根据公式计算动滑轮的机械效率；
（4）根据公式可知，动滑轮的机械效率只与物体重力和动滑轮的重力有关，与其它因素无关。
【解答】A.动滑轮的重力为：G动=2F-G=2×10N-16N=4N，故A正确不合题意；
B.使用该动滑轮要费距离，故B正确不合题意；
C.动滑轮的机械效率为：，故C正确不合题意；
D.滑轮组的机械效率与物体重力和动滑轮的重力有关，与提升物体的速度无关，故D错误符合题意。
故选D。
变式1：（2023九上·杭州期末）如图装置，在水平拉力F作用下，物体M沿水平地面匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10N，物体M的运动速度为1m/s（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦）。此过程中（　　）
A．物体M与地面间的摩擦力为5N B．滑轮对物体的拉力为10N
C．1s内滑轮对物体M做功为10J D．水平拉力F做功的功率为20W
【答案】D
【解析】（1）不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦时求滑轮对物体M的拉力；
（2）根据二力平衡条件求物体M与地面间的摩擦力；
（3）根据s=vt求物体移动的距离，利用W=Fs求1s内滑轮对物体M做功；
（4）拉力移动的速度v=nv物，再利用P=Fv求水平拉力F做功的功率。
【解答】由图可知n=2，不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦时，所以滑轮对物体M的拉力：FM=nF=2×10N=20N，故B错误；
物体M沿水平地面匀速直线运动，则M处于平衡状态。由二力平衡条件可知，物体M与地面间的摩擦力：f=FM=20N，故A错误；
物体移动的距离：sM=vMt=1m/s×1s=1m，
则1s内滑轮对物体M做功：WM=FMsM=20N×1m=20J，故C错误；
拉力端移动的速度：v=nvM=2×1m/s=2m/s，
则水平拉力F做功的功率：P=Fv=10N×2m/s=20W，故D正确。故选D。
变式1：（2024九上·金东期末）如图所示为小江组装的甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物=200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（　　）
A．F甲=200N，并向上移动4m B．F甲=100N，并向上移动2m
C．F乙=200N，并向上移动1m D．F乙=400N，并向上移动1m
【答案】D
【解析】 动滑轮是指轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮，实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆 。
【解答】AB．不计绳重、轮重和摩擦，图甲是动滑轮，动滑轮不能改变力的方向，但是可以省一半的力，所以，拉力端移动的距离为，s=2h=2×2m=4m，故AB错误；
CD．不计绳重、轮重和摩擦，图乙是动滑轮，拉力作用在动滑轮的轴上，拉力F乙=2G物=400N，拉力端移动的距离为，故C错误，D正确。
故答案为：D。
变式2：（2022·浙江嘉兴·九年级期末）如图所示，当拉力F为5牛时，木块以0.2米/秒的速度向右做匀速直线运动。该滑轮是________（选填“定滑轮”或“动滑轮”），此时，木块受到的摩擦力为________牛，拉力F的功率是________。（滑轮重、绳重及滑轮摩擦均不计）
【答案】动滑轮 10 2W
【解析】[1]当物体向右运动时，滑轮的轴随着物体一块向右运动，该滑轮是动滑轮。
[2]滑轮重、绳重及滑轮摩擦均不计，木块受到的摩擦力f=2F=2×5N=10N
[3]拉力的速度v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s
拉力F的功率
变式3：（2023·柯桥模拟）如图所示，在水平拉力F的作用下，重为100牛的物体A，沿着水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计B的示数为5牛，绳和滑轮的重力以及绳和滑轮之间的摩擦均不计，则：
（1）A与水平桌面的摩擦力大小是　 　牛；
（2）在拉动过程中动滑轮的作用是　 　（填“省力”或“省距离”）。
【答案】（1）5 （2）省距离
【解析】（1）对物体进行受力分析，根据二力平衡的知识计算出A受到的摩擦力。
（2）分别计算出滑轮移动的距离和拉力即可。
【解答】（1）A受到水平向左的摩擦力和水平向右的拉力，二者相互平衡。根据二力平衡的条件可知，物体A受到的摩擦力f=F'=5N。
（2）动滑轮受到向左的拉力2个，都等于5N，向右的拉力F。根据二力平衡的知识可知，拉力F=2F'=2×5N=10N；
动滑轮移动的距离s=。比较可知，这个过程中动滑轮的作用是省距离。
变式3：（2023九下·宁波月考）如图，重为50N的物体A在拉力F的作用下，以0.2米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动10秒，此时弹簧秤示数为10N，若不计滑轮、弹簧秤和绳的重及滑轮与绳之间的摩擦，在这个过程中，拉力大小为 　 　，拉力的功率为 　 　。
【答案】20N；2W
【解析】（1）对动滑轮进行受力分析，根据二力平衡的知识计算拉力大小；
（2）此时动滑轮费力省距离，根据计算拉力的速度，再根据P=Fv计算拉力的功率。
【解答】（1）根据图片可知，动滑轮受到水平向左的两个拉力，它们的大小相等，都等于10N；同时受到水平向右的拉力F。根据二力平衡的知识可知，拉力F=2F'=2×10N=20N。
（2）拉力的速度；
拉力的功率：P=Fv=20N×0.1m/s=2W。
4．（2023·杭州模拟）如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s内使物体A匀速上升1.5m，提升过程中绳子自由端拉力F的功率为180W。已知物体A重540N，该工人重700N。不计绳重和摩擦，下列关于该过程的说法正确的是（　　）
A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s
B．动滑轮重160N
C．该工人对地面的压力为400N
D．绳子自由端受到竖直向下的拉力为200N
【答案】C
【解析】（1）首先根据s=nh计算自由端移动的距离，再根据公式计算自由端的速度；
（2）（4）首先根据计算出自由端的拉力，再根据nF=G+G动计算动滑轮的重力；
（3）对人进行受力分析，根据二力平衡的知识计算出地面对工人的支持力，再根据力的作用的相互性计算工人对地面的压力。
【解答】绳子自由端移动的距离s=nh=1.5m×2=3m，
则自由端移动的速度：，
故A错误；
绳子自由端的拉力；
根据nF=G+G动得到：2×300N=540N+G动；
解得：G动=60N，故B、D错误；
根据二力平衡的知识可知，地面对工人的支持力FN=G人-F=700N-300N=400N。
根据相互作用力的原理可知，工人对地面的压力等于地面对工人的支持力，即压力为400N，故C正确。
11.（2023·路桥模拟）图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是　 　(选填“A”或“B”)，动滑轮重为　 　N。
【答案】A；40
【解析】利用滑轮组提升重物时，动滑轮上由几根绳子承担，所需的拉力是总重力的几分之一，绳子自由端移动的距离是物体移动距离的几倍。
【解答】由图甲可知，n=3，则绳子自由端移动的距离是物体提升速距离的3倍，因此图乙中倾斜直线A是绳子自由端运动的s-t图像，而倾斜直线B是物体运动的s-t图像；不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力：G动=3F-G=3×80N-200N =40N。
变式3：（1）如图1所示，甲物体重3N，乙物体重10N，用绳绕过定滑轮相连（不计绳重与摩擦）。乙静止于水平地面上，则a绳对甲的拉力为___________N。
（2）在分析b绳对乙的拉力时，小明认为是3N，小慧认为是7N。小明做了以下实验：用弹簧测力计测出某物体的重力（如图2）；然后将绳子靠着定滑轮（不计绳重与摩擦），如图3所示，弹簧测力计依次放在A、B、C、D位置时，其示数保持不变。由此可见，定滑轮的特点是_________。
【答案】3 能改变力的方向，但不改变力的大小
【解析】（1）根据图1可知，物体甲绳子向上的拉力，受到竖直向下的重力。由于甲处于静止状态，那么拉力和重力平衡，即a绳对甲的拉力F=G甲=3N
根据图3可知，无论测力计沿哪个方向，其示数都不变，因此定滑轮不能省力。直接拉动物体时方向向上，而使用定滑轮时拉力方向向下，即定滑轮可以改变力的方向。则定滑轮的特点为：能改变力的方向，但不改变力的大小。
考点二、滑轮组
例1：（2023九上·宁海期末）如图所示，工人用180N的拉力F使重1000N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.3倍。下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端移动的速度是3m/s
B．物体受到的拉力为360N
C．在2秒内拉力做的功为360J
D．滑轮组的机械效率为83.3%
【答案】D
【解析】（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，由v=nv物可求绳端速度；
（2）物体做匀速直线运动，且f=0.3G，由二力平衡知识可得到物体受到拉力的大小；
（3）由s=vt和W=Fs计算拉力做的总功；
（4）由W有=F拉s物计算有用功，根据计算滑轮组的机械效率。【解答】A.由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，那么绳子自由端速度：v=nv物=2×1m/s=2m/s，故A错误；
B.物体受到水平地面的摩擦力f=0.3G=0.3×1000N=300N，
物体以1m/s的速度做匀速直线运动，所以物体受到的拉力F拉=f=300N，故B错误；
C.由s=vt和W=Fs可得，拉力做的功（总功）：W总=Fvt=180N×2m/s×2s=720J，故C错误；
D.对物体做的有用功：W有=F拉s物=F拉v物t=300N×1m/s×2s=600J，
滑轮组的机械效率：，故D正确。
例2：（2024·浙江金华·九年级期末）如图所示，不计滑轮重和绳重以及绳子与滑轮间摩擦。物体A重100N，物体B重20N，当B匀速下降20cm时，A受到桌面的摩擦力为___________N，A移动的距离为___________cm。
【答案】10 40
【解析】[1]不计滑轮重和绳重以及绳子与滑轮间摩擦，因为有两段绳子吊着动滑轮，所以使用动滑轮省一半的力，故每段绳子的拉力为
又因为B物体做匀速直线运动，所以A物体也做匀速直线运动；故根据二力平衡可知：A物体在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以A受到桌面的摩擦力f=F=10N
[2] A移动的距离s=2h=2×20cm=40cm
例3：（2024·舟山模拟）在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示，有关力的分析正确的是（　　）
A．车对地面的压力与车的重力是一对平衡力
B．车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力
C．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为1200N
D．脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为800N
【答案】C
【解析】AB.平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线和同一物体上；
CD.根据图片确定动滑轮上承担拉力的绳子段数n，根据F=nF拉计算绳索的拉力。
【解答】A.车对地面的压力与车的重力，二者的方向都是竖直向下的，二者不是平衡力，故A错误；
B.车拉滑轮组的力作用在滑轮组上，而滑轮组对车的拉力作用在车上，二者没有作用在同一物体上，不是平衡力，故B错误；
CD.根据图片可知，滑轮组上承担拉力的绳子段数n=2，则绳子自由端的拉力为：，故C正确，D错误。
故选C。
例4：（2023·慈溪模拟）如图所示，物体A的重力为180N，物体B的重力为15N。物体A受到一个水平向右的拉力F，拉力F的功率为3W，在拉力F的作用下，物体B在2s内匀速上升0.3m。不计滑轮、绳子的自重及它们之间的摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．拉力F做的功等于物体B克服重力做的功
B．2s内，物体B克服重力做功5.4J
C．拉力F大小为40N
D．物体A向右做匀速直线运动的速度为0.3m/s
【答案】C
【解析】A.拉力做的功用来克服摩擦力的功和滑轮组拉力做的功；
B.重力做功等于重力大小x在重力方向上运动的距离；
C.拉力大小可以用滑轮组的特点求得；
D.动滑轮省力但却费距离。
【解答】A. 拉力F做的功大于物体B克服重力做的功；
B. 物体B克服重力做功等于（15x0.3）=4.5J；
C.
D. 物体A向右做匀速直线运动的速度为0.075m/s；
例5：（2023九上·杭州月考）如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法正确的是（　　）
A．F2的功率为0.3W
B．如果增大F2，物体A相对于地面仍静止
C．弹簧测力计读数为6N
D．地面对物体A的摩擦力方向水平向左，大小为2N
【答案】B
【解析】（1）由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度等于物体B移动速度的2倍，由可求得F2的功率；
（2）滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，先分析A受到B的摩擦力的大小变化，再确定A的运动状态是否变化。
（3）不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，弹簧测力计的示数，即定滑轮受到向左的拉力等于拉力F2的3倍；
（4）一个物体在另一个物体表面上有相对运动或相对运动的趋势时，则两物体之间就产生摩擦力；根据运动趋势判断出摩擦力的方向，根据力的作用是相互的判断物体B对物体A的摩擦力和方向，根据力的平衡条件判断地面的摩擦力大小。
【解答】A、由图知，水平使用滑轮组，n=2，拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s，根据可知F2的功率P=F2v=3N×0.2m/s=0.6W，故A错误；
B、如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受力不变，同理可知，A受到地面的摩擦力也不变，即A的受力情况不变，还是处于静止状态，故B正确。
C、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，由力的平衡条件可得，弹簧测力计的示数F=3F2=3×3N=9N，故C错误；
D、由图知，水平使用滑轮组，n=2，fB=2F2=2×3N=6N，根据B向左做匀速直线运动可知物体A对B的摩擦力的方向向右，根据力的作用是相互的可知物体B对物体A的摩擦力向左，大小为6N，而F1=4N向右拉着，A静止，受力平衡，因而还受到地面的摩擦力为6N-4N=2N，方向向右，故D错误。
故答案为：B。
变式1：（2023·宁波模拟）小明用如图所示滑轮组拉着 A、B 物体一起匀速前进，绳子自由端运动了 0.2m，若物体 B 与地面的摩擦力为 9N，则拉力所做的功是　 　J。A、B 物体一起匀速向左运 动的过程中 A 物体受摩摩擦力是　 　N。（绳重，滑轮重，绳与滑轮摩擦不计）
【答案】5.4；0
【解析】（1）由图可知，摩擦力的大小由3股绳子承担，s=ns物计算拉力移动的距离，再根据F=计算拉力的大小，最后根据W=Fs计算拉力所做的功。
（2）摩擦力产生的条件：①相互接触；②做相对运动或有相对运动的趋势。【解答】（1）由图可知，承担摩擦力大小的绳子股数n=3，
物体移动距离s=0.2m，
拉力，
克服摩擦力做功：W=Fs=3N×0.2m=0.6J；
（2）A虽然和B接触，但是二者之间没有相对运动的趋势，即A、B之间没有摩擦力，即A物体受到摩擦力为0N。
变式2：如图所示，，，此时物体A相对于地面静止，物体B以的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮转轴处的摩擦）。下列说法错误的是（ ）
A．F2的功率为
B．弹簧测力计读数为
C．物体A和地面之间有摩擦力
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
【答案】D
【解析】A．由图知道，水平使用滑轮组，n=2，所以，拉力端移动速度是：v=2v物 =2×0.1m/s=0.2m/s，
拉力做功功率是：P2 =F2 v=3N×0.2m/s=0.6W，故A正确，不符合题意；
B．不计弹簧测力计、滑轮和绳子自重及滑轮和绳子之间摩擦，弹簧测力计的示数是：F=3 F2 =3×3N=9N，
故B正确，不符合题意；
C．对于物体A，受到的力是B向左的摩擦力和向右的拉力，且摩擦力和拉力分别是：fB =2F2 =2×3N=6N，
F1 =4N，由于A静止，所以，地面向右的摩擦力是：f地 =fB -F1 =6N-4N=2N，
即物体A与地面之间有摩擦力，故C正确，不符合题意；
D．如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受力不变，还是处于静止状态，故D错误，符合题意；故选D。
变式3：如图所示用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.4m/s速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计示数为3N。下列说法正确的是（不计滑轮、弹簧测力计、绳重及滑轮摩擦）（　　）
A．地面对A的摩擦力为3N
B．绳子拉物体A的功率为2W
C．物体B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数也增大
【答案】B
【解析】AC．测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力，这两个力大小相等，弹簧测力计示数为3N，所以A对B的摩擦力为3N，方向水平向右；由于物体间力的左右是相互的，则B对A的摩擦力为3N，方向水平向左，对A受力分析，A受到水平向右的绳子的拉力、水平向左的B对A的摩擦力、水平向左的地面对A的摩擦力，F作用在动滑轮上，对滑轮的拉力为10N，则拉动A的力为5N，所以地面对A的摩擦力为f=5N-3N=2N故AC错误；
B．绳子拉物体A的功率为故B正确；
D．在运动过程中若将拉力F增大，但是AB间的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则AB间的摩擦力不变，且物体B仍然静止，由二力平衡条件可知，测力计的示数不变，仍为3N，故D错误。
变式4：（2023九上·玉环月考）如图，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态，当用竖直向下4牛的力F1拉重为2牛的物体A时，使物体B以0.2米/秒的速度匀速向右运动。若只用水平向左的力F2拉物体B时，使物体A以0.3米/秒速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦。下列判断正确的是（　　）
A．物体B受到的摩擦力为8牛 B．拉力F2大小为10牛
C．拉力F2的功率为2.4瓦 D．拉力F1的功率为1.2瓦
【答案】C
【解析】动滑轮，能省力但是不能改变力的方向，动滑轮绳子端移动的距离是重物的股数倍，拉力等于重物的重力大小的股数分之一；
定滑轮不能省力，但是改变力的方向；
【解答】A. 当用竖直向下4牛的力F拉重为2牛的物体A时， A上面绳子的力是6N，所以B上受到的拉力为18N，物体B受到的摩擦力为18N，A错误；
B. 若只用水平向左的力F2拉物体B时，使物体A以0.3米/秒速度匀速上升 ，则F2=3GA +f=6N+18N=24N；
C. 拉力F2的功率=F2×V2=24N×0.3m/s÷3=2.4W；
D. 拉力F1的功率=F1×V1=4N×0.2m/s ×3=2.4W；
故答案为：C
变式5：（2023·慈溪模拟）如图所示，物体A的重力为180N，物体B的重力为15N。物体A受到一个水平向右的拉力F，拉力F的功率为3W，在拉力F的作用下，物体B在2s内匀速上升0.3m。不计滑轮、绳子的自重及它们之间的摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．拉力F做的功等于物体B克服重力做的功
B．2s内，物体B克服重力做功5.4J
C．拉力F大小为40N
D．物体A向右做匀速直线运动的速度为0.3m/s
【答案】C
【解析】A.拉力做的功用来克服摩擦力的功和滑轮组拉力做的功；
B.重力做功等于重力大小x在重力方向上运动的距离；
C.拉力大小可以用滑轮组的特点求得；
D.动滑轮省力但却费距离。
【解答】A. 拉力F做的功大于物体B克服重力做的功；
B. 物体B克服重力做功等于（15x0.3）=4.5J；
C.
D. 物体A向右做匀速直线运动的速度为0.075m/s；
变式6：（2024·九年级练习）如图所示，物体A在物体B的重力作用下做匀速直线运动。若在A上再施加一个水平向左、大小为100N的拉力F（图中未画出），则物体A向左做匀速直线运动，此时物体A与桌面之间的摩擦力_______N。物体B的重力是_______N。（不计绳重，轮重和摩擦）
【答案】50 25
【解析】[1][2]物体A在物体B的重力作用下向右做匀速直线运动时，A受到的摩擦力等于动滑轮对A的拉力，即f=F动
当物体A向左做匀速直线运动时，受到向左的拉力F、向右的摩擦力f和F动，即F=f+F动
因f=F动所以F=2f，即100N=2f，解得f=F动=50N
动滑轮上有2段绳子承担拉力，滑轮与绳间摩擦、绳重和滑轮重均不计，
那么动滑轮上受到的拉力和物体B的重力的关系为F动=2GB，则
考点三、机械效率
例1：（2022九上·上虞期末）用如上图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是( )
A.动滑轮的重力为5N B.该滑轮组的机械效率可以达到100%
C.滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少 D.每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J
【答案】D
【解析】A.由图乙可知，提升物重G=10N时，滑轮组的机械效率η=50%，
不计绳重和摩擦，根据滑轮组的机械效率得到：；
解得：G动=10N，故A错误；
B.使用滑轮组时，需要提升动滑轮做额外功，使得有用功小于总功，滑轮组的机械效率总小于100%，故B错误；
C.滑轮组的机械效率越高，说明有用功与总功的比值越大，拉力做功不一定少，故C错误；
D.利用滑轮组每次物体被提升的高度均为0.5m，提升动滑轮上升的高度也都是0.5m，则每次提升重物时，滑轮组做的额外功都为：W额=G动h=10N×0.5m=5J，故D正确。
例2：如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。
（1）计算物体上升的速度。
（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ，并列式计算出该物理量。
（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率。
【答案】（1）物体上升的速度0.2m/s。
（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是功，功的大小为150J。
（3）滑轮组提升该重物时的机械效率为70%。
【解析】（1）滑轮组由三段绳子承担总重，s=3h，，
物体上升的速度
（2）纵坐标表示力的大小为50N，大小不变，横坐标表示距离，大小为3m，
所以阴影部分表示力所做的功W=Fs=50N×3m=150J；
（3）滑轮组的机械效率
例3：（2023九上·杭州月考）如图所示，小Q同学重G人=600牛，物体重G物=1000N，动滑轮重G动=200N，他站在地面上拉绳子的一端，使物体以1m/s的速度匀速上升2m（绳重和摩擦不计）。
（1）小Q在绳子上所施加的拉力；
（2）小Q拉力所做的总功；
（3）求小Q 同学使用该机械提升重物时的最大机械效率。
【答案】（1）由图可知，承担重力的绳子段数n=3，绳重和摩擦不计，则小Q在绳子上所施加的拉力：F=（G物+G动）=×（1000N+200N）=400N；
（2）绳重和摩擦不计，克服动滑轮重力做的功为额外功，
拉力做的总功：W总=（G物+G动）h=（1000N+200N）×2m=2400J；
（3）小Q同学的重力为600N，为了避免绳子将人拉上去，则该同学对绳子的最大拉力为：F'=G人=600N，
根据F'=（G'+G动）可得，提升物体的最大重力为：G'=nF'-G动=3×600N-200N=1600N；
该滑轮组的最大机械效率：。
【解析】 （1）根据图片确定承担重力的绳子段数n，再根据F=（G物+G动）求出人施加的拉力；
（2）绳重和摩擦不计，克服动滑轮重力做的功为额外功，根据W总=（G物+G动）h求出拉力做的总功；
（3）小Q同学的重力为600N，则该同学对绳子的最大拉力为：F'=G人=600N，根据F'=（G'+G动）求出提升物体的最大重力，最后根据机械效率公式求出该滑轮组的最大机械效率。
1．（2024·浙江·九年级阶段练习）如图所示小星沿杠杆GP水平向右匀速运动，通过对杠杆GP施加竖直向下的压力来提升物体A．其中B、C、E、F都是定滑轮，D是动滑轮，杠杆GP可绕O点在竖直平面内转动．正立方体A的边长为40cm，密度为5×103kg/m3．杠杆GP和细绳的质量均忽略不计，OG为10cm．当小星运动到H点，物体A对水平地面的压强为0Pa．此时通过细绳对动滑轮D的向下拉力FD=6000N．忽略细绳与滑轮的摩擦．g取10N/kg．求：
（1）物体A的重力；
（2）动滑轮D的重力；
（3）若人的质量为40Kg，则OH的长度是多少？
【答案】(1)3200N；（2）400N；（3）1.5m．
【解析】(1)物体A的体积VA=(0.4m)3=0.064m3
物体A的重力GA=mAg=ρAgVA=5×103kg/m3×10N/kg×0.064m3=3200N
(2)以物体A为研究对象，受力分析如图1所示。
FA=GA=3200N
以动滑轮为研究对象，受力分析如图2所示。
2FA=FD+G动 2×3200N=6000N+G动 解得：G动=400N；
(3)由于人对杠杆的压力等于人的重力G人=m人g=40kg×10N/kg=400N
对杠杆进行受力分析如图3所示：
根据杠杆平衡条件可得FD×OG=G人×OH， 6000N×0.1m=400N×OH， OH=1.5m
2．（2024·浙江一模）如图甲所示装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小明同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。问：
（1）动滑轮的重力为多少？
（2）第2s内拉力F的功率为多少？
（3）此装置最多能匀速运载多重的货物？
【答案】（1）5N；（2）40W；（3）80N
【解析】解：（1）由图丙可知，在1～2s内（第2s内）A被匀速提升，由图乙可知拉力F=10N
由图n=2，忽略绳重及摩擦，拉力，则动滑轮重力G动=2F-GA=2×10N-15N=5N
（2）由图丙可知，第2s内A上升的速度vA=2m/s
拉力端移动速度v=2vA=2×2m/s=4m/s
第2s内拉力F的功率
（3）忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力
则当C处最大拉力为50N时，B处拉力为95N，小于绳子B能承受的最大拉力100N；
当B处最大拉力为100N时，C处拉力为52.5N，大于绳子C能承受的最大拉力50N；
所以要以C处最大拉力为准，此时B处的拉力FB=GA+G货物=95N
此装置最多能匀速运载货物的重力G货物=FB-GA=95N-15N=80N
3．（2024·浙江杭州·二模）如图，小型牵引机通过滑轮组匀速打捞起井中的物体。已知物体质量为120kg，密度为1.6×103kg/m3，物体在被拉出水面前后，牵引车作用在绳子上的拉力之比为1∶2，不计摩擦、绳重及水的阻力。
（1）物体的体积多大？
（2）物体浸没在水中时所受的浮力是多少？
（3）物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少？
【答案】（1）0.075m3；（2）750N；（3）60%
【解析】解：（1）物体的体积
（2）物体浸没在水中时所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.075m3=750N
（3）物体的重力G=mg=120kg×10N/kg=1200N
设物体在水中受到的拉力为F1，由力的平衡得到F1+F浮=G
所以拉力F1=G-F浮=1200N-750N=450N
设出水面前、后牵引力作用在绳端的拉力为F、F′，动滑轮的重力为G1，因不计摩擦、绳重及水的阻力所以，物体出水面前拉力①
物体出水面后拉力②
由①②两式相比可得，解得G1=300N
根据①式得
物体出水面前的机械效率
4．（2023九上·玉环月考）如图所示是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣架匀速上移0.5m（，不计绳重和摩擦）求：
（1）绳子自由端拉力F的大小；
（2）拉力所做的有用功；
（3）整个过程中机械效率。
【答案】（1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4，所承受的总重力：
G总=m总g=（4kg+1kg）×10N/kg=50N，
不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力：；
（2）拉力所做的有用功：W有用=G衣h=m衣gh=4kg×10N/kg×0.5m=20J，
（3）拉力端移动的距离：s=nh=4×0.5m=2m，
拉力做功：W总=Fs=12.5N×2m=25J，
整个过程中机械效率：。
【解析】（1）先利用G=mg求出衣服、动滑轮、杆和晾衣架的总重力，由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n，根据F=G总计算绳子自由端拉力的大小；
（2）对衣服做的功为有用功，利用W有用=Gh计算；
（3）利用s=nh求拉力端移动的距离，再利用W=Fs求拉力做功，整个过程中机械效率等于有用功与总功之比。
5．（2023九下·义乌开学考）为了将放置在水平地面上重G＝100N的物体提升一定高度，小科设计了图1滑轮组装置、当小科用图2甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图乙和丙所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）
（1）1～2s内，拉力F做的功是多少？
（2）动滑轮的重力是多少？
（3）若绳子能承受的最大拉力为1500N，小科同学重为500N，双手能提供的最大拉力为600N，他站在地面用双手向下拉绳子使物体匀速上升，能提升的最大重力为多大的物体？
【答案】（1）由图1可知承担物重的绳子股数n=3，
图2甲可知，1s-2s内，拉力F1=50N，由图2丙可知此时重物上升的高度h=1.25m，
绳子自由端移动的距离：s=nh=3×1.25m=3.75m，
拉力F1做的功：W1=F1s=50N×3.75m=187.5J；
（2）由图2乙可知，2s-3s内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，
由图2甲可知，2s-3s内，拉力F2=40N，
动滑轮的重力：G动=nF2-G=3×40N-100N=20N；
（3）小科同学向下拉绳子时的最大拉力：F最大=G人=500N，
因为不计绳重和摩擦时，
所以能提升物体的最大重力：G最大=nF最大-G动=3×500N-20N=1480N。
【解析】由图1可知承担物重的绳子股数n=3。
（1）由图2甲可知1～2s内的拉力F，由图2丙可知重物上升的高度h，绳子自由端移动的距离s=nh，利用W=Fs求此时拉力做功；
（2）由图2乙可知，2s-3s内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由图2甲可知2～3s内的拉力F，利用不计绳重和摩擦时求动滑轮的重力；
（3）小科同学向下拉绳子时的最大拉力等于小科的重力，根据不计绳重和摩擦时求能提升物体的最大重力。
考点四、斜面和斜面的机械效率
例1：（2023九上·杭州期中）有一斜面长s=5m，高h=2m，用弹簧测力计把一物块沿斜面从底部匀速拉到顶部，弹簧测力计的示数如上图所示。若该斜面的机械效率为80%，则物体的重力为　 　N，物体受到斜面的摩擦力为　 　N，使用斜面可以　 　(选填“省力”或“省功”)。
【答案】2；0.72；省力
【解析】（1）根据图片读出弹簧测力计示数，由计算物体的重力；
（2）由W有=Gh计算有用功，W总=Fs计算总功，再根据W额=W总-W有计算克服摩擦做的额外功，由W额=fs计算物体受到斜面的摩擦力；
（3）比较拉力与物体重力关系可知斜面能否省力，比较有用功和总功关系可知斜面能否省功。
【解答】（1）根据图片可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则示数为3.6N，
根据得到：；
解得：G=7.2N；
（2）克服重力做的有用功W有=Gh=7.2N×2m=14.4J，
对物体做的总功W总=Fs=3.6N×5m=18J；
克服物体与斜面间的摩擦做的额外功：W额=W总-W有=18J-14.4J=3.6J；
那么物体受到斜面的摩擦力：；
（3）因为F＜G，所以使用斜面能省力；因为W总＞W额，所以使用斜面不能省功。
变式1：（2023九上·萧山期末）如图，利用斜面将一个重450牛的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=300牛，拉动的距离s=4米，物体提升的高度h=2米。此过程中拉力做的功是　 　焦，物体受到的摩擦力为　 　牛，机械效率是　 　。
【答案】1200；75；75%
【解析】（1）根据公式W总=Fs可求拉力所做的总功，根据公式W有=Gh可求所做的有用功，根据公式可求斜面的机械效率；
（2）用总功减去有用功得出克服摩擦力做的额外功，根据W额=fs求出物体所受斜面的摩擦力。
【解答】（1）根据题意可知，拉力所做的总功：W总=Fs=300N×4m=1200J，
所做的有用功：W有用=Gh=450N×2m=900J；
此斜面的机械效率：。
（2）克服摩擦力做的额外功：W额=W总-W有=1200J-900J=300J，
由W额=fs得，物体所受斜面的摩擦力：。
变式2：（2024九上·杭州期末）如图所示，在两个等长、等高但材质不同的甲、乙斜面上，用平行于斜面的拉力F，分别将质量为m和2m的A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端。此过程中，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功分别为W甲、W乙，斜面的机械效率分别为η甲、η乙，物体在斜面上受到的摩擦力分别为f甲、f乙，则W甲　 　W乙；η甲　 　η乙；f甲　 　f乙（以上三空均选填“<”“=”或“>”）。
【答案】=；<；>
【解析】在斜面上，拉力F做的功即总功：W总=Fs；利用W额外=W总-W有可求额外功。
【解答】由题知，两斜面等长，将A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，则s相等，拉力均为F，根据W=Fs可知，甲、乙两斜面上的拉力所做的功（即总功）：W甲=W乙；
由题知，两斜面等高，且m甲＜m乙，根据W有=Gh=mgh可知，有用功W甲有＜W乙有，
由机械效率可知，η甲＜η乙；
因为W额外=W总-W有，所以W额甲＞W额乙，由可知，f甲＞f乙。
故答案为：=；＜；＞。

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