Question

（2013?德城區(qū)二模）物體只在重力作用下由靜止開始下落的運(yùn)動，叫做自由落體運(yùn)動．小鐵球等物體下落時受到的空氣阻力很小，可以忽略不計，因此，小鐵球由靜止開始下落的運(yùn)動可以近似當(dāng)作自由落體運(yùn)動．
（1）興趣小組在課外實踐活動中，用閃光照相機(jī)探究小鐵球做自由落體運(yùn)動的情況，照相機(jī)每隔0.1s曝光一次，照片如圖．由此可以判斷出小鐵球下落時速度變化情況是

一直變大

（選填“不變”、“先變大后不變”或“一直變大”）．A、B兩位置間的實際距離為

75.0

cm，則此過程中，小鐵球的速度為

2.5

m/s；
（2）為了進(jìn)一步探究小鐵球由靜止開始下落一定高度的時間是否與球的質(zhì)量有關(guān)，請設(shè)計一個實驗方案．
簡要做法：

只改變小鐵球的質(zhì)量，然后測量小鐵球下落的時間

；
如何判斷：

如果下落的時間不變，則表示小鐵球由靜止開始下落一定高度的時間與球的質(zhì)量無關(guān)；如果下落時間改變，則表示與球的質(zhì)量無關(guān)

．

Answer 1

分析：（1）在整個下落過程中，照相機(jī)曝光時間是相同的，根據(jù)圖片分析相同時間內(nèi)通過距離的變化，便可得出小球速度的變化．
進(jìn)行刻度尺的讀數(shù)時，注意分析刻度尺的單位和分度值，讀數(shù)時要估讀到分度值的下一位．
A、B間小球的速度是指這段路程內(nèi)的平均速度，根據(jù)公式v=

s

t

，s是指A、B間的路程，t是從A到B所用的時間．
（2）要想判斷小鐵球由靜止開始下落一定高度的時間是否與球的質(zhì)量有關(guān)，則應(yīng)在保持其它條件不變的情況下，改變小球的質(zhì)量，然后比較所用時間是否發(fā)生變化．

解答：解：（1）照相機(jī)曝光間隔時間是相同的，由圖知，小球下落過程中在相同時間內(nèi)通過的路程越來越大，所以速度在增大．
由圖知，刻度尺的分度值為1dm，所以AB間的距離為7.50dm或75.0cm．
照相機(jī)每隔0.1s曝光一次，所以由A到B所用的時間為0.3s．
所以AB之間的速度為：v=

s

t

=

75.0×10-2m

0.3s

=2.5m/s．
（2）為了進(jìn)一步探究小鐵球由靜止開始下落一定高度的時間是否與球的質(zhì)量有關(guān)，需要改變小球質(zhì)量的大小，但要保持其它的量不變．然后測量小鐵球下落的時間．
如果下列的時間不變，則表示與質(zhì)量無關(guān)；若時間改變，則表示與時間有關(guān)．
故答案為：（1）一直改變；75.0；2.5；（2）只改變小鐵球的質(zhì)量，然后測量小鐵球下落的時間；如果下落的時間不變，則表示小鐵球由靜止開始下落一定高度的時間與球的質(zhì)量無關(guān)；如果下落時間改變，則表示與球的質(zhì)量無關(guān)．

點評：此題主要探究小鐵球由靜止開始下落一定高度的時間是否與球的質(zhì)量有關(guān)，通過一些問題考查了學(xué)生對刻度尺的讀數(shù)及平均速度的求法的掌握．同時考查了控制變量法在此實驗中的應(yīng)用．要探究研究問題跟哪個物理量的關(guān)系，就需改變哪個物理量，但其它量要保持不變．