Question

【題目】物體只在重力作用下由靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)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(duì)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(yùn)動(dòng)。為了探究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)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(shí)間與物體的材料有關(guān)；

猜想二：物體下落的時(shí)間與物體下落的高度有關(guān)；

猜想三：物體下落的時(shí)間與物體的質(zhì)量有關(guān)。

為驗(yàn)證猜想的正確性，幾位同學(xué)用三個(gè)金屬球做了一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	材料	物體質(zhì)量（kg）	下落高度（m）	下落時(shí)間（s）
1	鐵球	1	20	1.96
2	鐵球	1	30	2.47
3	鉛球	1	20	1.96
4	鉛球	2	20	1.96

（1）為了驗(yàn)證猜想一，應(yīng)比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)______和______，結(jié)論是：________；為了驗(yàn)證猜想二，應(yīng)比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)______和______，結(jié)論是：________________；為了驗(yàn)證猜想三，應(yīng)比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)______和______，結(jié)論是：_______________；綜上，自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體下落的時(shí)間與________________有關(guān)，具體關(guān)系是____________。

（2）小敏同學(xué)也對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行了研究，她讓質(zhì)量相等的鐵球和紙團(tuán)同時(shí)從三樓由靜止開始下落，她發(fā)現(xiàn)兩者下落時(shí)間________（填“相等”或“不相等”），原因是：___________________。

Answer 1

【答案】1 3 在質(zhì)量和高度相同時(shí)，物體下落的時(shí)間與物體的材料無關(guān) 1 2 在質(zhì)量和材料相同時(shí)，物體下落的時(shí)間與物體下落的高度有關(guān)，高度越高時(shí)間越長(zhǎng) 3 4 物體下落的時(shí)間與物體的質(zhì)量無關(guān) 高度 t= 不同 空氣阻力對(duì)紙團(tuán)的影響較大，不能忽略

【解析】

（1）根據(jù)控制變量法，分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出符合要求的實(shí)驗(yàn)序號(hào)．（2）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論．（3）做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體在相等時(shí)間內(nèi)的路程相等，做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在相等時(shí)間內(nèi)的路程不相等，根據(jù)圖示照片判斷小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．（4）從空氣阻力的影響分析原因．

(1) 根據(jù)控制變量法的思想，要驗(yàn)證猜想一：物體下落的時(shí)間與物體的材料是否有關(guān)，需要控制小球的質(zhì)量、下落高度相同而材料不同，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、3符合要求；分析表中數(shù)據(jù)可得結(jié)論是：在質(zhì)量和高度相同時(shí)，物體下落的時(shí)間與物體的材料無關(guān)；要驗(yàn)證物體下落的時(shí)間與物體下落的高度是否有關(guān)，應(yīng)控制小球的材料與質(zhì)量相同而小球下落高度不同，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2符合要求；分析表格可得結(jié)論是：在質(zhì)量和材料相同時(shí)，物體下落的時(shí)間與物體下落的高度有關(guān)，高度越高時(shí)間越長(zhǎng)；驗(yàn)證猜想三：物體下落的時(shí)間與物體的質(zhì)量有關(guān)，應(yīng)控制小球的材料與下落高度相同而小球的質(zhì)量不同，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)序號(hào)3、4符合要求；所的結(jié)論是：物體下落的時(shí)間與物體的質(zhì)量無關(guān)；綜上，自由落體物體下落的時(shí)間與高度有關(guān)，具體關(guān)系是t＝。（2）質(zhì)量相等的鐵球和紙團(tuán)同時(shí)從三樓由靜止開始下落，由于紙團(tuán)受到的空氣阻力對(duì)紙團(tuán)運(yùn)動(dòng)影響較大，不能忽略，而鐵球受到的空氣阻力對(duì)鐵球運(yùn)動(dòng)的影響可以忽略，所以它們不能同時(shí)落地，所以它們的落地時(shí)間不同。