(2009?北塘區(qū)二模)物體只在重力作用下由靜止開始下落的運動,叫做自由落體運動.這種運動在真空中才能發(fā)生,在有空氣的空間,當(dāng)空氣阻力很小可以忽略時,物體的下落可以近似地看作自由落體運動.為了探究自由落體運動快慢與哪些因素有關(guān),小南長和小北塘作了如下猜想:
猜想一:物體自由落體運動的快慢與物體的材料有關(guān);
猜想二:物體自由落體運動的快慢與物體的質(zhì)量有關(guān).
為了驗證猜想,他們分別將三個金屬球在20m高處由靜止釋放,測得金屬球落地時間如下表:
實驗序號 |
材料 |
質(zhì)量/㎏ |
下落時間/s |
1 |
鐵球 |
0.2 |
2.05 |
2 |
鐵球 |
0.4 |
2.05 |
3 |
鉛球 |
0.4 |
2.05 |
(1)他們選用金屬球而不選用棉花球或紙團(tuán)進(jìn)行實驗,這樣做的目的是
C
C
.
A.便于實驗操作 B.便于實驗觀察
C.相對空氣阻力較小,使運動更接近自由落體運動,實驗更具科學(xué)性
(2)他們分析比較表中的數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是
物體自由落體運動的快慢與物體的材料和質(zhì)量無關(guān)
物體自由落體運動的快慢與物體的材料和質(zhì)量無關(guān)
;
(3)當(dāng)空氣阻力不能忽略時情況又怎么樣呢?小南長和小北塘同學(xué)通過查閱資料知道:從高空下落的物體,速度越來越大,所受空氣阻力也會隨速度的增大而增大,因此物體下落一段距離后將以某一速度做勻速運動,通常把這個速度稱為收尾速度.研究發(fā)現(xiàn),相同環(huán)境條件下,空氣對相同材質(zhì)的球形物體的阻力大小與球的半徑和速度都有關(guān)系.下表為某次研究的實驗數(shù)據(jù),根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),你會發(fā)現(xiàn)標(biāo)號為2、3的小球在達(dá)到收尾速度時所受的空氣阻力之比為
1:9
1:9
,進(jìn)一步分析可知半徑相等的情況下球形物體所受的空氣阻力f與收尾速度成
正比
正比
.
小球編號 |
1 |
2 |
3 |
4 |
小球質(zhì)量(×10-2kg) |
2 |
5 |
45 |
40 |
小球半徑(×10-3m) |
0.5 |
0.5 |
1.5 |
2 |
小球的收尾速度m/s |
16 |
40 |
40 |
20 |
(4)綜合以上信息請判斷,宇航員在月球上將標(biāo)號為2、3的小球在同一地點、同一高度同時釋放,它們將
A
A
.
A.同時落地 B.編號為2號的小球先落地 C.編號為3號的小球先落地.