质量相同的物体，运动速度越大，它的动能越大;运动速度相同的物体，质量越大，具有的动能就越大。以下是物理网整理的外力做功和动能定理专项训练，请考生认真练习。

1.在利用自由落体运动探究物体做功与动能变化的关系的实验中，下列物理量需要用工具直接测量的有()

A.重锤的质量

B.重力加速度

C.重锤下落的高度

D.与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度

2.在做探究物体做功与动能变化的关系的实验中，发现重力做的功总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的原因是()

A.选用的重锤质量过大

B.选用的重锤质量过小

C.空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力

D.实验时操作不精细，实验数据测量不准确

二、非选择题

3.在探究物体做功与动能变化的关系的实验中，实验装置已安装完毕，请完成如下实验操作：

(1)将纸带穿过打点计时器的________，纸带下端固定在重锤上，上端用手提住，纸带不与限位孔接触.

(2)接通打点计时器的电源使它工作，让纸带从________状态开始释放，计时器在纸带上打出一系列的点.

(3)更换纸带重复进行四次实验，从打出的几条纸带中挑选第1、2点距离接近________mm、并且点迹清晰的纸带进行下面的测量.

(4)取纸带上的第1个点记为O，在第1个点后距离较远处任意选取一点P，记P点为n，用刻度尺测出________的距离h.

(5)打点计时器工作电源频率为50 Hz，则打点间隔时间为________s.根据公式________计算出P点的速度v.

(6)由上面的h和v分别计算________和________，看两者________.

(7)在其他纸带上再另选几个点，重复步骤(4)、(5)、(6).

4.在利用打点计时器探究物体做功与动能变化的关系的实验中，如果纸带上前面几点比较密集，不够清晰，可舍去前面的比较密集的点，在后面取一段打点较为清晰的纸带，同样可以验证，如图1所示，取O点为起始点，各点间的间距已量出并标在纸带上，所用交流电的频率为50 Hz，重物的质量为m kg.

(1)打A点时，重物下落速度为vA=________，重物动能EkA________.

(2)打F点时，重物下落速度为vF=________，重物动能EkF=________

(3)打点计时器自打下A点开始到打出F点，重物重力做的功为______，动能的增加量为________.

(4)根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重物从打点计时器打出A点到打出F点的过程中，得到的结论是_____________________________________________

________________________________________________________________________.

5.质量为1 kg的重物自由下落，通过打点计时器在纸带上记录下运动过程，打点计时器所接电源为6 V、50 Hz的交流电源，如图2所示，纸带上O点为重物自由下落时打点的起点，选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出)，各计数点与O点的距离依次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2，单位为mm，重力加速度为9.8 m/s2，则

(1)求出B、C、D、E、F各点速度并填入下表.

计数点 B C D E F 速度(ms-1) (2)求出物体下落时从O点到图中各点过程中重力所做的功.

计数点 B C D E F 功(J) (3)适当选择坐标轴，在图3中作出重力做的功与速度的相关量之间的关系图.

图中纵坐标表示____________，横坐标表示____________，由图可得重力所做的功与____________成________关系.

参考答案

1.C 2.C

3.(1)限位孔并在复写纸下面经过

(2)静止 (3)2 (4)O点到P点

(5)0.02

(6)重锤重力做的功WG=mgh 重锤动能增加量Ek=mv2 是否近似相等

解析 为了在纸带上留下清晰的点，(1)中应填限位孔并在复写纸下面经过在数据处理中需测量物体的下落高度，所以必须保证物体(纸带)从静止状态开始释放;开始下落的前两个点间距离应满足h=gT2=10 m/s2(0.02 s)2=2 mm.所以(3)中应填2在计算下落过程中外力做功时需找到下落高度，即应测出O点到P点的距离h;由于交流电源的频率为50 Hz，则打点间隔为 s即0.02 s，测P点速度时，应根据匀变速运动中某段时间的平均速度即为中间时刻的瞬时速度，即v=求得;在验证时应计算出外力的功即重力做功mgh和下落对应高度获得的动能mv2，然后看二者在误差允许范围内是否相等.

4.(1)1.30 m/s 0.85m J

(2)2.28 m/s 2.60m J

(3)1.75m J 1.75m J

(4)见解析

解析 本题考查实验数据的处理问题.重物在各点的速度可由前后相邻的两段时间内的平均速度计算，再由Ek=mv2计算出其动能;测出相对应的物体下落的高度h，便可求出重力的功，然后比较，便可得出本实验的结论.

(1)vA== m/s=1.30 m/s

EkA=mv=m1.32 J=0.85 m J.

(2)vF== m/s=2.28 m/s

EkF=mv=m2.282 J=2.60m J.

(3)WG=mghAF=m9.8(2.79+3.19+3.58+3.97+4.37)10-2J1.75m J.

Ek=EkF-EkA=2.60 m J-0.85m J=1.75m J

(4)因为在实验误差范围内WG=Ek，即重力做的功等于物体动能的变化.

5.(1)1.18 1.57 1.96 2.35 2.74

(2)0.69 1.23 1.92 2.76 3.76

(3)如下图所示

重力做的功WG 速度的平方v2 速度的平方v2 正比

解析 (1)各点速度由公式v==，求出

vB== m/s1.18 m/s

同理vC1.57 m/s，vD1.96 m/s，vE2.35 m/s，vF2.74 m/s

(2)重力做的功由W=mgx求出

WB=mg=19.870.610-3 J0.69 J

同理WC1.23 J，WD1.92 J，WE2.76 J，WF3.76 J

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