Question

物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动．为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，同学小王有如下猜想：

实验序号	材料	物质质量（kg）	下落高度（m）	下落时间（s）
1	铁球	1	20	1.96
2	铁球	1	30	2.47
3	铅球	1	20	1.96
4	铅球	2	20	1.96

猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关；
猜想二：物体下落的时间与物体下落的高度有关；
猜想三：物体下落的时间与物体的质量有关．
为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列实验，实验数据记录如表：
（1）在研究中同学们用到的研究方法有比较法和

 

等．
（2）为了验证猜想三，小明同学应比较上表中实验序号3和实验序号

 

，结论是：

 

；
（3）小王同学比较实验序号1和实验序号3，是为了验证

 

（猜想一/猜想二/猜想三），结论是：

 

．

Answer 1

分析：（1）由题意可知，物体下落的时间可能与物体的材料、可能与物体下落的高度、可能与物体的质量有关，实验探究时应采用控制变量法；
（2）探究物体下落的时间与物体质量的关系时，应控制物体的材料和下落的高度相同，改变物体的质量进行探究，然后分析实验数据得出结论；
（3）探究物体下落的时间与物体的材料关系时，应控制物体的下落的高度和质量不变，改变物体的材料进行探究，然后分析实验数据得出结论．

解答：解：
（1）由题意可知，物体下落的时间可能与物体的材料、可能与物体下落的高度、可能与物体的质量有关，实验探究时，不仅采用比较法，还应用了控制变量法；
（2）探究物体下落的时间与物体质量的关系时，应控制物体的材料和下落的高度相同，改变物体的质量，实验3、4符合；
分析实验3、4数据可知，其他条件不变，改变物体的质量时，物体下落的时间相同，故可得结论：物体下落的时间与物体的质量无关；
（3）比较实验序号1和实验序号3可知，物体的质量和下落的高度相同，物体的材料不同，探究的是物体下落的时间与物体的材料的关系；
分析1、3实验数据可知，其他条件相同，改变物体的材料时，物体下落的时间不同，故可得结论：物体下落的时间与物体的材料有关．
故答案为：
（1）控制变量法；
（2）3、4；物体下落的时间与物体的质量无关；
（3）猜想一；物体下落的时间与物体的材料有关．

点评：解决本题的关键是控制变量法的掌握和应用，控制变量法：就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制，只改变某个变量的大小，而保证其它的变量不变，最终解决所研究的问题．