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图像题 03 简单机械、机械效率
（多选）1．（2023•成都）如图甲所示装置，小欢用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速
移动，地面ab、bc粗糙程度不同。物体M重为400N，动滑轮重为5N，ab＝2m，bc＝3m。物体
M从a点到c点过程中，拉力F与M移动距离的关系如图乙，不考虑物体大小对运动的影响，
忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，对此过程的分析，下列结论正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离15m
B．拉力F做的功为840J
C．拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功
D．物体从ab段到bc段，滑轮组的机械效率变大
2．（2022•通辽）用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知物体M所受的重力为550N，卷扬机加
在绳子自由端的拉力F将物体M在20s内沿竖直方向匀速提升10m，拉力F做的功W随时间t
的变化图象如图乙所示，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F为350N
B．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
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C．动滑轮重为50N
D．该滑轮组的机械效率为83.3%
（多选）3．（2022•青岛）如图甲所示，工人师傅利用动滑轮将重 360N的货物匀速提起，拉力F
＝200N，货物上升的高度h与所用时间t关系的图象如图乙所示，不计绳重和摩擦。下列说法正
确的是（ ）
A．动滑轮的重力G动 ＝20N
B．货物上升的速度v＝0.4m/s
C．拉力F的功率P＝80W
D．动滑轮的机械效率 ＝90%
4．（2022•镇江）如图1所η示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为12N的物体M，B点受到电
子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA＝AB＝BC，则F为 6 N。保持杠杆水
平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，F的力臂记为l，则F的大小变
1 1
小 ，F与（ ）的关系图线为图2中的①；将M从A移至B，再重复上述步骤，F与（ ）的
l l
关系图线为图2中的 ② （选填数字序号）。
5．（2023•南充）某人始终双脚站在地上，用滑轮组从水池底匀速提起实心圆柱体 A，如示意图甲。
A从离开池底到刚要离开水面的过程中，其底面受到水的压强与时间关系p ﹣t如图乙。A从刚
A
离开池底到拉出水面并继续向上运动的过程中，人对地面的压强与时间关系 p人 ﹣t如图丙。A
未露出水面之前装置的机械效率为 ，A离开水面后装置的机械效率为 。已知人的质量为
1 2
η η
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60kg，人双脚站地时，与地面的接触面积为500cm2，A的底面积为200cm2， ： ＝15：16，
1 2
水
＝1.0×103kg/m3。不计摩擦和绳重及水的阻力，g＝10N/kg，A不吸且不溶于η水，ηA底部与池底ρ
不密合，忽略液面高度变化，图甲中①②③④段绳均竖直。
（1）求池水深度和A的上升速度；
（2）求A的高度和未露出水面受到的浮力；
（3）求A未露出水面前人对绳的拉力和A全部露出水面后人对绳的拉力；
（4）求动滑轮的重力。
6．（2023•鼓楼区校级模拟）如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G的
物体缓缓上升，不计绳重和摩擦。现改变的物体的重力G，则动滑轮的机械效率 与物体重力G
的关系可能符合下列图中的（ ） η
A． B．
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C． D．
7．（2023•福田区模拟）如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知物体M所受的重力为550N，卷扬
机加在绳子自由端的拉力F将物体M在20s内沿竖直方向匀速提升10m，拉力F做的功W随时
间t的变化图象如图乙所示，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．动滑轮重为40N
B．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
C．拉力做功功率为300W
D．该滑轮组的机械效率为83.3%
8．（2023•大丰区校级模拟）如图所示，某轻质木板的左端可绕O点转动，右端放一重为G的物
块。当物块向木板的左端匀速滑动时，在竖直向上的拉力F的作用下，木板始终在水平位置保
持静止。则拉力F与物块滑动时间t的关系图象可能是（ ）
A． B．
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C． D．
9．（2023•泉州二模）如图，在学校科技节活动中，质量为 M的小华骑着一辆质量为m的独轮车，
以速度v从A点匀速通过一重为G的水平独木桥，独木桥的两端由两根竖直支柱支撑着。图中
能表示B端支柱所受压力F与时间t的关系是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2023•莱阳市模拟）用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体 M，已知被提升的物体M重力为
760N，M的体积为3×10﹣3m3，在物体M未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M
以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图
乙所示，不计绳重和摩擦力大小（g取10N/kg）．下面分析中（ ）
①动滑轮的重力为40N
②当物体M没有露出水面的过程中，该滑轮组提升货物的机械效率为95%
③此过程中，绳子自由端的拉力F大小为400N
④当物体M没有露出水面时，动滑轮下端挂钩上绳子的拉力为730N
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A．只有①②正确 B．只有②③④正确
C．只有③④正确 D．只有①③正确
11．（2023•青铜峡市二模）用图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计端重和
摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．反映绳子自由端运动的图线是B
B．动滑轮重为50N
C．3s内对物体做的有用功为900J
D．该滑轮组的效率为83.3%
12．（2023•广水市模拟）如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑
轮组提升重为270N的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示。不
计绳重和摩擦，则（ ）
A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
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B．滑轮组中动滑轮重10N
C．拉力的功率为50W
D．该滑轮组的机械效率为90%
13．（2023•玉溪一模）用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同的物体，每次物体提升的高度均为
1m，滑轮组的机械效率与物体的重力关系如图乙所示。不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（
）
A．滑轮组中A滑轮可以省功
B．动滑轮的重力为5N
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10J
14．（2023•秦都区校级三模）如图甲所示，用一个重为200N的动滑轮分别匀速提升重物A、B，
在卷扬机拉力的作用下，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线 a、b所示。
已知重物A的重力为800N，两次提升物体的过程中，卷扬机拉力的功率保持不变，且不计绳重
和轮与轴间的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．重物A上升的速度为20cm/s
B．重物B的重力为4000N
C．卷扬机拉力的功率为200W
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D．提升重物B时动滑轮的机械效率为95%
15．（2023•雁塔区校级模拟）小明关注到长沙4.29楼房坍塌救援现场用到了起重机，其中涉及到
滑轮知识，他设计了图甲所示模型装置，虚线框内是由三个相同的滑轮安装成的滑轮组，每个
滑轮重10N，利用该滑轮组提升质量为10kg的物体，拉力的功率为150W，物体和绳子自由端
的运动情况如图乙所示，不计绳重，g取10N/kg，则（ ）
A．滑轮组是由一个定滑轮、两个动滑轮构成的
B．拉力为40N
C．该滑轮组的机械效率为66.7%
D．物体上升1m过程中，滑轮组克服摩擦力做的功为50J
16．（2023•香洲区校级三模）如图所示，使用滑轮组匀速提升质量为m 的物体，每个滑轮的质量
1
为m ，在相同的时间内物体被提升的高度均为 1m，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是
2
（ ）
A．滑轮组中A滑轮可以省功
B．动滑轮的重力为5N
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10J
17．（2023•新吴区二模）用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知物体M所受的重力为550N，
卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在20s内沿竖直方向匀速提升10m，拉力F做的功W
随时间t的变化图像如图乙所示，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
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A．拉力F为350N
B．动滑轮重为50N
C．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
D．该滑轮组的机械效率为83.3%
18．（2023•苍溪县模拟）用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率 与物重G物 的关系，改
变G物 ，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出 与G物 的关系如图η乙所示，若不计绳重和
摩擦，则下列说法正确的是（ ） η
A．此滑轮组动滑轮的重为5N
B．当G物 ＝15N时，滑轮组机械效率为 ＝75%
C．同一滑轮组的机械效率 随G物 的增大η而增大，最后等于100%
D．G物 不变，改变图甲中的η绕绳方式，滑轮组的机械效率仍不改变
19．（2023•泰山区校级二模）小明利用如图甲所示的滑轮组将一长方体物块匀速打捞出水面，拉
力F随物体被提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后，滑轮组的机械效率为
90%，不计绳重和摩擦，下列说法中（ ）
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①动滑轮重600N
②物块的高度为1.1m
③物块完全浸没在水中时受到的浮力为1800N
④将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为720J
A．只有①③正确 B．只有②④正确
C．只有③④正确 D．只有①④正确
20．（2023•无为市三模）如图甲，用滑轮组将重为120N的物体匀速提起，在5s内绳子自由端移
动的距离为3m，如图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图象，不计绳重和摩擦。则下列
说法正确的是（ ）
A．物体上升的速度是0.6m/s
B．拉力的功率为40W
C．动滑轮重是20N
D．该滑轮组的机械效率为80%
21．（2023•汉阴县二模）用甲、乙两个滑轮组分别将两个物体在相同时间里匀速提升相同高度，
拉力分别为F甲 、F乙 ，此过程相关数据如图所示，则下列说法正确的是（ ）
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A．F甲 比F乙 小
B．乙的机械效率更高
C．F甲 功率比F乙 的功率小
D．甲、乙装置中的两个物体质量m甲 比m乙 大
22．（2023•岱岳区一模）如图甲所示，用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起，
拉力F随提升高度 h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后，动滑轮的机械效率为
87.5%，绳重和摩擦忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
①物块的边长为0.5m
②动滑轮重为300N
③提升物块完全离开水面前，动滑轮的机械效率大于87.5%
④将物块提升至上表面与水面相平的过程中拉力F做的功为1650J
A．只有①④ B．只有②④ C．只有③④ D．只有①③
23．（2023•雁塔区校级二模）如图甲所示的滑轮组提升物体 M，已知物体 M所受的重力为
550N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在20s内沿竖直方向匀速提升10m，拉力F做
的功W随时间t的变化图象如图乙所示，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
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A．动滑轮重为50N
B．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
C．拉力做功功率为30W
D．该滑轮组的机械效率为83.3%
24．（2023•惠山区校级一模）如图甲所示的装置，A是重10N的空吊篮，绳子B和C能承受的最
大拉力分别为100N和60N。质量为50kg的小张同学将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＝10N/
kg）。下列结论正确的是（ ）
①动滑轮的重力为9N
②1～2s内拉力F的功率为2W
③此装置提升重物的最大机械效率约为81.8%
④用此装置匀速提升50N的货物时，小张对地面压力为470N
A．①④ B．③④ C．③ D．②③④
25．（2023•大足区模拟）用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率 与G物 的关系，改变G物
竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出 与G物 的关系如图乙所示η，若不计绳重和摩擦，则
下列说法正确的是（ ） η
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A．此滑轮组动滑轮的重力为5N
B．当G物 ＝4N时，滑轮组机械效率为 ＝75%
C．当G物 ＝18N时，弹簧测力计的示数η是7N
D． 随G物 的增大而增大，最终将达到100%
26．（η2023•金坛区一模）某同学用如图所示滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间
变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体
的质量为450g，所用动滑轮的总质量为50g，g取10N/kg，绳子自由端的拉力F为1.3N．在0～
2s的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为5.0cm/s
B．有用功为45J
C．拉力F的功率为0.26W
D．滑轮组的机械效率为90%
27．（2023•蓬江区模拟）如图甲所示，长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一
光滑滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与
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滑环离开O点的距离s的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．滑环的重力为50N B．滑环的重力为100N
C．杠杆的重力为35N D．杠杆的重力为75N
28．（2023•石家庄三模）如图甲所示，用滑轮组拉重物体A沿水平方向匀速运动，物体A受到地
面的摩擦阻力为物重的0.5倍，滑轮组的机械效率随物体重力变化的图像如图乙所示。滑轮组的
机械效率为80%时，物体A以0.2m/s的速度匀速运动，人对地面的压强为1.25×104Pa。不计绳
重、滑轮轴处摩擦，绕滑轮组的绳子承受最大力为600N，人双脚与地的接触面积为300cm2。求：
（1）动滑轮的重力；
（2）滑轮组的机械效率为80%时，拉力的功率；
（3）该滑轮组的最大机械效率。
29．（2023•南皮县校级模拟）小熊在课外实践活动中，用如图甲所示的滑轮组匀速拉动放在树下
一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从100N开始逐渐增加，每次物体被拉动的距离均为
1m。根据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小变化的关系图象，如图乙所
示。若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，求：
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（1）由图乙可知，当物体受到的摩擦力为100N时，求：动滑轮的重力？
（2）当滑轮组的机械效率为75%，物体以0.1m/s的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是多
大？
（3）当物体与地面的摩擦力为1500N时，体重为500N的小熊竖直向下拉绳，还能用此滑轮组
拉动物体吗？用计算结果说明。
30．（2023•浠水县校级三模）小南利用图甲的滑轮组，将一实心长方体以0.2m/s的速度匀速从水
底拉出水面，图乙是该实心长方体所受拉力F 随时间t变化的图像。（不计摩擦、水的阻力及绳
1
重）。求：
（1）实心长方体浸没时受到的浮力；
（2）实心长方体从水底到露出水面前，上升的高度；
（3）实心长方体从水底到露出水面前，若人对绳的拉力F 做功400J，求此过程中滑轮组的机械
2
效率。
15
