Question

10．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．為了探究自由落體運動時間與哪些因素有關(guān)，同學(xué)小王有如下猜想：
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下落的高度有關(guān)；
猜想三：物體下落的時間與物體的質(zhì)量有關(guān)．
為驗證猜想的正確性，幾位同學(xué)用三個金屬球做了一系列實驗，
實驗數(shù)據(jù)記錄如下：
實驗序號 材料 物體質(zhì)量 下落高度（m） 下落時間（s）

實驗序號	材料	下落高度（m）	下落時間（s）
1	鐵球	20	1.96
2	鐵球	30	2.47
3	鉛球	20	1.96

（1）為了驗證猜想一，應(yīng)比較實驗序號1和3結(jié)論是：物體由靜止開始下落，下落的快慢與材料無關(guān)．
（2）小爽同學(xué)也對這個問題進(jìn)行了研究，她讓質(zhì)量相等的鐵球和紙團(tuán)同時從三樓由靜止開始下落，她發(fā)現(xiàn)兩者下落時間不相等（選填“相等”或“不相等”）；兩種情況下重力做功的功率不相等（選填“相等”或“不相等”）．
（3）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，宇航員在月球上將小鐵片和羽毛在同一地點、同一高度同時釋放，他們將A
A．同時落地    B．貼片先落地，羽毛后落地    C．羽毛先落地，貼片后落地．

Answer 1

分析 （1）由題意可知，對自由落體運動時間與哪些因素有關(guān)的問題，提出了三種猜想；
因此對于此類多因素問題要采用控制變量法進(jìn)行分析解答，即當(dāng)研究自由落體運動時間與其中一個因素的關(guān)系時，要控制其它的因素不變．
（2）由于紙所受的阻力相對于紙的重力不能忽略不計，判斷出下落時間的關(guān)系；根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{mgh}{t}$來判斷出功率的關(guān)系；
（3）月球與地球區(qū)別之一是沒有空氣，屬于真空狀態(tài)．

解答 解：
（1）猜想一是物體下落的時間與物體的材料有關(guān)，所以應(yīng)該控制材料的質(zhì)量和高度相同，改變材料，由表格可知實驗1，3符合題意；
分析表格中的1、3數(shù)據(jù)可知，物體下落的快慢與材料無關(guān)；
（2）質(zhì)量相等的鐵球和紙團(tuán)同時從三樓由靜止開始下落，它們的落地時間不同，原因是紙所受的阻力相對于紙的重力不能忽略不計；根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{mgh}{t}$知，在質(zhì)量、高度相同時，因為時間不同，所以功率不同；
（3）因為月球表面沒有空氣，所以鐵片和羽毛下落過程中不受阻力，因此同時落地．
故答案為：
（1）1；3；物體由靜止開始下落，下落的快慢與材料無關(guān)；（2）不相等；不相等；（3）A．

點評 對于此類實際問題，要結(jié)合控制變量法進(jìn)行分析解答，知道應(yīng)該控制哪些因素不變，改變哪些因素．