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图像题 02 摩擦力、浮力、功和机械能
1．（2023•娄底）如图甲所示，将一圆柱体木块用细线拴在没有水的容器底部，然后向容器中逐渐
加水。图乙是木块所受浮力随容器中水的深度变化的图象。下列说法正确的是（ ）
①木块的重力为10N
②木块的底面积为100cm2
③木块刚好浸没时，液体对容器底的压强为1600Pa
④木块的密度为0.8×103kg/m3
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
2．（2023•常州）为拯救濒危物种中华鲟，生物学家在放养的中华鲟身上拴上定位硬壳胶囊。数天
后，胶囊与潜入水中的中华鲟脱离，最终漂浮于江面发射定位信号。脱离后，胶囊受到的浮力
随时间变化的关系为下列图中的（ ）
A． B．
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C． D．
3．（2023•株洲）投出的铅球在空中飞行，它在整个运动过程中的动能E 与距离地面的高度h的关
k
系如图所示。已知铅球出手高度h为2m，铅球落到地面时重力势能为零，不计空气阻力，由图
可知，铅球出手时其重力势能为（ ）
A．80J B．100J C．180J D．280J
4．（2023•达州）如图所示，A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一
水平地面上，分别用水平方向的拉力F甲 和F乙 使AB一起向右运动，甲运动的s﹣t图象和乙运
动的v﹣t图象分别如图丙、丁所示，已知F甲 ＝10N，下列说法正确的是（ ）
A．F甲 ＜F乙
B．甲、乙两图中AB之间的摩擦力均为10N
C．拉力F甲 与拉力F乙 的功率相等
D．甲、乙两图中地面受到的摩擦力相等
（多选）5．（2023•株洲）某建筑工地上，一台起重机将两种材料同时从地面竖直匀速起吊送至两
个不同的高度，整个过程中起重机提升材料所做的功 W与提升高度h的关系如图所示。由图可
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知（g＝10N/kg）（ ）
A．两种材料总质量为1.5t
B．两种材料总质量为3t
C．吊到40m高处的材料质量为1t
D．吊到40m高处的材料质量为1.5t
6．（2023•贵州）如图甲所示水平面AB段光滑，B点右侧粗糙，一轻质弹簧左端固定于竖直墙面。
用小木块P压缩弹簧至A点由静止释放，木块离开弹簧后，动能随位置变化关系的大致图像如
图乙所示。若换另一相同底面的小木块Q（m ＞m ）将弹簧同样压缩至A点由静止释放，弹簧
Q P
形变均在弹性限度内。请在同一坐标系中画出小木块Q从离开弹簧至静止的过程中，动能随位
置 变 化 关 系 的 大 致 图 像 。
7．（2023•东营）2023年5月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术
的研发和应用。图甲为某款智能机器人，质量为30kg，底部轮与地面接触总面积为150cm2，它
在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图象如图乙所示。（g取10N/kg）
（1）求智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强。
（2）求智能机器人在0～6s内行走的距离和0～10s内的平均速度。
（3）在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，求此段时间内智能机器人牵引
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力做功的功率。
8．（2023•湖北）如图甲是中国海军十堰舰停泊在港湾时的情景，相关参数如下表。执行任务过程
中，该舰以恒定最大推进功率航行。（g取10N/kg）求：
排水量 1220t
吃水深度 4m
最大航速 12.5m/s
最大推动功率 12500kW
（1）十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小；
（2）若十堰舰从静止出发，加速航行0.96km时达到最大航速，图乙是本次航行的v﹣t图像，
求加速阶段的平均速度；
（3）十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时，十堰舰所受阻力大小。
9．（2020•甘孜州）如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实
心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随
圆柱体上升距离的变化情况如图乙，g取10N/kg，则圆柱体的重力为 2 N，圆柱体受到的最
大浮力是 0. 4 N。
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10．（2022•雅安）如图甲所示，物体A是边长为10cm的正方体，硬杆B一端固定在容器底，另
一端紧密连接物体A。现缓慢向容器中加水至A刚好浸没，硬杆B受到物体A的作用力F的大
小随水深h变化的图像如图乙所示，不计硬杆B的质量和体积（水的密度为1.0×103kg/m3，g取
10N/kg）。下列判断正确的是（ ）
A．硬杆B长为6cm
B．物体A所受的重力为5N
C．当水深h为11cm时，物体A受到的浮力为6N
D．当物体A刚好浸没时，硬杆B对物体A的拉力为10N
11．（2023•顺德区校级一模）如图甲所示，一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的
磁性平板上，在竖直方向上拉力F＝3N的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系图象
如图乙所示。则下列说法正确的是（取g＝10N/kg）（ ）
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A．物体在5s内上升的距离为10m
B．物体所受摩擦力为1N
C．拉力F与物体的重力是一对平衡力
D．物体所受摩擦力为3N
12．（2023•叶集区校级模拟）如图甲，是消防队员小王进行爬杆训练的示意图。在某次爬杆训练
中，小王沿杆竖直向上运动的v﹣t图像如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．0～6s时间内，小王沿杆匀速向上运动
B．6～15s时间内，小王沿杆上爬的距离是5.4m
C．15～18s时间内，小王受到的摩擦力方向向下
D．0～18s时间内，小王的平均速度是0.6m/s
13．（2023•高密市三模）我们乘动车出行时，行李往往要安检。行李放到水平传送带上后，其速
度随时间变化的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．0～t 内，行李受到向前的摩擦力
1
B．0～t 内，行李受到平衡力的作用
1
C．t ～t 内，行李受到的拉力与摩擦力是一对平衡力
1 2
D．t ～t 内，行李受到的重力与支持力是一对相互作用力
1 2
14．（2023•邗江区二模）如图1所示，水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。物块（体积忽
略不计）在F＝2N的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始运动，在刚进入区域③时撤
去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图2为物块运动的v﹣t图象，下列说法正确的是（
）
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A．区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度大
B．物块在区域①路面上所受的摩擦力等于2N
C．拉力在区域①中做的功比区域②的小
D．区域③的长度大于区域②的长度
15．（2023•宁德模拟）水平传送带以0.1m/s的速度匀速向右运动，行李箱放到传送带上后，其速
度随时间变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．0～t 内，行李箱受到平衡力的作用
1
B．0～t 内，行李箱受到向右的摩擦力
1
C．t ﹣t 内，行李箱受到向右的摩擦力
1 2
D．t ～t 内，行李箱受到合力的方向水平向右
1 2
16．（2023•荆州一模）小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”，A是实心圆柱
体，根据数据作出的弹簧测力计示数F与物体浸入水中的深度h的关系图像如图乙，从图乙可知
（ ）
A．物体受到的重力为2N
B．当物体浸没在水中时受到的浮力为2N
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C．该物体的密度为1.0×103kg/m3
D．浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比
17．（2023•海淀区校级模拟）在图甲中，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，
直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间变化的图象。若不计水的阻力，则下面计算出的石
料有关物理量错误的是（ ）
A．石料的质量为250kg
B．浸没水中后受到的浮力为1000N
C．石料的密度为1.5×103kg/m3
D．当石料浸没水中后，所受浮力不变
18．（2023•宜兴市模拟）将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下，物体下表面刚好与水面接触，从
此处匀速下放物体，直至浸没（物体未与容器底接触）的过程中，弹簧测力计示数F与物体下
表面浸入水中深度h的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．物体重力为20N
B．物体浸没时受到的浮力为20N
C．物体的密度为3×103kg/m3
D．匀速下放物体，从刚好与水面接触到浸没的过程中下表面受到的液体压强大小不变
19．（2023•安次区校级模拟）小新用弹簧测力计挂着实心圆柱体，并将其浸没在水中，然后将其
缓慢拉出水面，忽略水面高度变化。弹簧测力计示数随圆柱体上升高度的变化情况如图乙所示，
圆柱体不吸水。下列说法中正确的是（ ）
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A．圆柱体浸没在水中时受到的浮力为4N
B．圆柱体的高度为20cm
C．当h＝20cm时，圆柱体上表面与水面相平
D．圆柱体的密度为5×103kg/m3
20．（2023•南山区校级二模）如图甲所示，弹簧测力计下挂着一个物体，将物体从盛有适量水的
烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，弹簧测力计示数F与物体下降
高度h的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．物体的体积为1200cm3
B．物体受到的最大浮力是12N
C．物体的密度是3×103kg/m3
D．当h＝7cm时，物体下表面受到水的压力为8N
21．（2023•涪城区一模）如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属
小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放。小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性
限度内），然后又被弹起离开弹簧。上升到最大高度后又下落，如此反复……不计空气阻力。
通过安装在弹簧下端的压力传感器，可测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示，
则（ ）
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A．此运动过程中，小球的机械能守恒
B．t ～t 这段时间内，小球的动能在逐渐减小
1 2
C．t ～t 这段时间内，小球的动能与重力势能之和逐渐增大
2 3
D．在t 时刻，小球的动能最大
2
22．（2023•白云区一模）如图1的物体在同一水平地面先后做直线运动。当物体运动的路程和时
间图像如图2时，受到的水平推力为F ；当物体运动的速度和时间图像如图3时，受到的水平推
1
力为F ，两次推力的功率分别为P 、P 。则下列关系正确的是（ ）
2 1 2
A．F ＜F B．P ＜P C．F ＞F D．P ＞P
1 2 1 2 1 2 1 2
23．（2023•莱西市一模）一个篮球从A点由静止下落，下落的速度与时间图象如图甲所示。篮球
相继经过B、C两个位置，且AB＝BC，如图乙所示。在篮球从A下落到C过程中，考虑空气阻
力的影响，下列说法正确的是（ ）
A．重力在BC段做功比在AB段做功快
B．重力在BC段做功比在AB段做功多
C．篮球在A点的重力势能小于在B点的重力势能
D．在运动过程中，篮球的机械能不变
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24．（2023•绵阳模拟）某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳
的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员
所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。
下 列 判 断 错 误 的 是 （ ）
A．运动员在B点的动能大于在C点动能
B．从B点到C点绳的弹性势能增大
C．运动员重力大小大于F
0
D．t 时刻运动员动能为0
0
25．（2023•越秀区校级模拟）低空跳伞是一种极限运动。一名跳伞运动员背着伞包从某高层建筑
顶层跳下，且一直沿竖直方向下落，整个运动过程的v﹣t图像如图所示，10s末时打开了降落伞。
下列说法正确的是 （ ）
A．前10s内，运动员减少的重力势能全部转化为动能
B．10～15s，运动员和降落伞受到的空气阻力大于其总重力
C．15～30s，运动员和降落伞的动能增大
D．10～30s，运动员和降落伞的机械能总量保持不变
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26．（2023•宜州区一模）一车在平直的公路上做直线运动，其v﹣t图像如图所示，汽车在第10s
时已行驶了150m，速度达到了20m/s，随后匀速前进.若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为
2000N，以下说法正确的是（ ）
A．在0～20s内汽车的平均速度为15m/s
B．在10～20s内汽车的牵引力做的功为4×105J
C．在0～10s内汽车牵引力大小恒为2000N
D．在10～20s内汽车牵引力做功的功率为4×105W
27．（2023•让胡路区模拟）质量m＝200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图像甲表
示汽车运动的速度与时间的关系，图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动
过程中阻力为车重的k倍，在18s末汽车的速度恰好达到最大。g取10N/kg。则下列说法正确的
是（ ）
A．k＝5
B．8s到18s过程中汽车牵引力做的功为8×104J
C．汽车在8s到18s内的平均速度大小为9m/s
D．第8s末内汽车的牵引力为800N
28．（2023•潍坊一模）完全相同的甲、乙两物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做匀速直线运
动，其运动的s﹣t图像如图所示。下列判断正确的是（ ）
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A．甲、乙两物体的运动速度大小相等
B．0～6s拉力对甲物体做的功大于乙物体
C．0～6s物体甲物体的动能等于乙物体的动能
D．0～6s拉力对甲、乙两物体做功的功率相等
29．（2023•资兴市二模）如图甲，大小相同的水平拉力 F分别拉着物体M、N在不同的水平地面
上做直线运动。此过程M、N的动能随时间变化的关系如图乙所示。用m 和m 、f 、f 、v
M N M N M
和v 分别表示M、N的质量、摩擦力和运动速度的大小，下列判断一定正确的是（ ）
N
A．m ＜m B．f ＝f C．f ＜f D．v ＞v
M N M N M N M N
30．（2023•绿园区模拟）把篮球抛向空中，忽略空气阻力，球离手后至落回地面前，下列选项中
能正确表示机械能（E）与篮球离地面高度（h）的关系的是（ ）
A． B．
C． D．
13
