Question

2．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．这种运动只在没空气的空间发生；在有空气的空间，若空气阻力较小，阻力可忽略，物体的下落也可近似看作自由落体运动．为了探究自由落体运动快慢与那些因素有关，小明有以下猜想：
①物体下落的快慢与物体的材料有关；
②物体下落的快慢与物体下落的高度有关；
③物体下落的快慢与物体的质量有关．
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．

实验次数	材料	质量（g）	下落高度（m）	下落时间（s）
1	铁球	50	20	2
2	铁球	50	30	2.5
3	铅球	50	20	2
4	铅球	40	20	2

（1）为验证猜想①，应比较实验序号1和3，结论是：物体下落的快慢与物体材料无关．
（2）请帮小明验证猜想③，器材：0.5kg的铁球A、1kg的铁球B和皮尺，还需器材秒表．
（3）小敏也对这个问题进行了研究，她让两片完全相同的纸（一张平展，另一张对折），同时从三楼由静止开始下落，她发现两片纸不同时（同时或不同时）着地，在下落过程中两片纸做的不是（是或不是）自由落体运动，因为空气阻力对纸片的运动影响较大．

Answer 1

分析 （1）要验证物体下落的快慢与物体的材料有关，应选择其它因素都相同，只有物体材料不同的两组序号；比较表中数据，分析物体下落的快慢是否与物体的质量有关；
（2）要验证猜想③，就必须控制它们的高度相同，然后通过比较时间来比较它们的下落快慢，时间的测量需要用秒表；
（3）根据自己的经验来判断是同时落地还是不同时落地；纸片下落过程中会受到空气的阻力影响．

解答 解：（1）猜想①是物体下落的快慢与物体的材料有关，所以应该控制物体的质量和物体下落的高度相同，改变材料，由表格可知实验1、3符合题意；
比较表中1、3组数据可知，当物体的质量和物体下落的高度相同，物体物体的材料不同时，物体下落的时间相同，因此物体下落的快慢与物体的材料无关；
（2）要验证物体下落的快慢与物体的质量是否有关，就必须控制不同质量的小球从同一高度下落．比较物体运动快慢的方法有两种，其中一种是相同路程比较时间，所以我们还需要秒表来测量小球从同一高度下落的时间，通过比较时间，来判断它们下落的快慢；
（3）两片完全相同的纸（一张平展，另一张对折两折）同时从课桌面由静止开始下落，它们的落地时间不同，原因是平展的纸所受的阻力大，因此两纸片下落过程中不是自由落体运动．
故答案为：（1）1和3；物体下落的快慢与物体材料无关； （2）秒表； （3）不同时；不是；空气阻力对纸片的运动影响较大．

点评 本题考查的内容虽然是高中物理的知识，但本题考查的方法却是初中物理经常用到的方法-控制变量法．所以对于不是初中物理知识的实验题，我们也可以采用控制变量法去完成它，也就是说我们学习物理更重要的是要掌握方法，当我们遇到新的问题时，也可以自己设计实验去解决它，不能只停留在我学过的、我会的实验题上．