【題目】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,這種運動只在沒有空氣的空間才能發(fā)生,在有空氣的空間,如果空氣阻力相對物體的重力比較小,可以忽略,物體的下落也可以近似地看作自由落體運動。

(1)為了探究自由落體運動時間與哪些因素有關(guān),天健物理學(xué)習(xí)研究小組提出了如下猜想:

猜想一:物體下落的時間與物體的材料有關(guān);

猜想二:物體下落的時間與物體的質(zhì)量有關(guān);

猜想三:物體下落的時間與物體下落的高度有關(guān)。

為驗證猜想的正確性,天健小組同學(xué)用6個金屬球做了一系列實驗,實驗數(shù)據(jù)記錄如下:

①為了驗證猜想一,應(yīng)比較實驗序號為_________的實驗數(shù)據(jù);分析可知,物體下落的時間與物體的材料_________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”).

②為了驗證猜想二,應(yīng)比較實驗序號為_________的實驗數(shù)據(jù);分析可知,物體下落的時間與物體的質(zhì)量_________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。

③為了驗證猜想三,應(yīng)比較實驗序號為_________的實驗數(shù)據(jù);分析可知,物體下落的時間與物體下落的高度_________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。

(2)勇為物理學(xué)習(xí)研究小組也對這個問題進(jìn)行了研究,他們讓質(zhì)量相等的鐵球和紙團(tuán)同時從同一高度由靜止開始下落,他們發(fā)現(xiàn)兩者下落時間不相等,原因是:__________________

(3)如圖甲是天健實驗小組繪制的金屬球由靜止自由下落的高度h與時間t關(guān)系圖象;則乙中描述重力對該球做功W與時間t關(guān)系的四種圖象中,正確的圖象是_________。

【答案】 1、2、3 無關(guān) 1、6 無關(guān) 2、4 有關(guān) 紙團(tuán)受到的空氣阻力較大 C

【解析】(1)①為了驗證猜想一:物體下落的時間與物體的材料有關(guān),應(yīng)控制物體的質(zhì)量與下落高度相同而材料不同,由表中實驗數(shù)據(jù)可知,驗證猜想一,應(yīng)比較實驗序號為1、23的實驗數(shù)據(jù);由實驗數(shù)據(jù)可知,物體下落的時間與物體的材料無關(guān);

②為了驗證猜想二:物體下落的時間與物體的質(zhì)量有關(guān),應(yīng)控制物體的材料與下落高度相同而物體的質(zhì)量不同,由表中實驗數(shù)據(jù)可知,為了驗證猜想二,應(yīng)比較實驗序號為16的實驗數(shù)據(jù);由表中實驗數(shù)據(jù)可知,物體下落的時間與物體的質(zhì)量無關(guān);

③為了驗證猜想三:物體下落的時間與物體下落的高度有關(guān),應(yīng)控制物體的材料與質(zhì)量相同而下落高度不同,由表中實驗數(shù)據(jù)可知,為驗證猜想三,應(yīng)比較實驗序號為24的實驗數(shù)據(jù);由表中實驗數(shù)據(jù)可知,物體下落的時間與物體下落的高度有關(guān);

(2)質(zhì)量相等的鐵球和紙團(tuán),紙團(tuán)的體積大,紙團(tuán)受到的空氣阻力大,空氣阻力對紙團(tuán)的影響較大,因此它們同時從同一高度由靜止開始下落,他們發(fā)現(xiàn)兩者下落時間不相等;

(3)重力做功:W=Fs=mgh,mg是常數(shù),因此Wh成正比,Wt的關(guān)系和ht的關(guān)系相似,由圖示圖象可知,圖C所示圖象與圖甲所示圖象相似,故C正確,故選C。

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D. 木塊甲受的重力與木塊乙對甲的支持力平衡

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