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: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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

17．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：
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，几同学用三个金属球做了一系列的实验，实验数据记录如下：

实验序号	材料	物体质量（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

（1）为验证猜想一，应比较实验序号1、3，结论是：在下落高度相同时，物体下落的时间与材料无关；
（2）为了验证猜想三，应控制物体的材料和下落的高度相同．
（3）小敏同学也对这个问题进行了研究，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间不相等（填“相等”或“不相等”），原因是它们在下落过程中受空气的阻力较大，不能忽略．
（4）物体下落过程中，速度逐渐增大，说明力可以改变物体的运动状态；物体受非平衡（填“平衡”或“非平衡”）力作用．

分析（1）解答本题应用控制变量的思想去分析，既然是要验证猜想一，而猜想一是物体下落的时间与物体的材料有关，所以应选择其它因素都相同，只有材料不同的两组序号；
要想得出结论，就需要看这两组序号中物体下落的时间是什么关系：若时间不相同，则说明物体下落时间与材料有关；若时间相同，则说明物体下落时间与材料无关；
（2）要验证物体下落的时间与物体的质量有关，应选择其它因素都相同，只有物体质量不同的两组序号；
（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；
（4）力是改变物体运动状态的原因；静止或匀速直线运动的物体处于平衡状态，受到的力为平衡力．

解答解：
（1）要验证物体下落的时间与物体的材料有关，就必须控制物体的下落高度相同，而材料不同．从表格中的数据可知，序号1和3的下落高度相同，材料不同，所以应比较实验序号1和3；
当铁球和铅球从同一高度下落时，它们下落的时间是相同的，所以它们的下落时间是相同的，可得出结论：下落高度相同时，物体下落的时间与材料无关．
（2）实验序号3和4，物体的材料相同，下落高度相同，质量不同，可以用来探究物体下落的时间与物体的质量有关；
（3）质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，由于纸团受到的空气阻力对纸团运动影响较大，不能忽略，而铁球受到的空气阻力对铁球运动的影响可以忽略，所以它们不能同时落地，所以它们的落地时间不同．
（4）物体在下落的过程中受到重力的作用，运动速度逐渐变大，说明力可以改变物体的运动状态；
物体的速度逐渐增大，处于非平衡状态，物体受到非平衡力作用．
答：（1）1、3；在下落高度相同时，物体下落的时间与材料无关；
（2）物体的材料和下落的高度；
（3）不相等；它们在下落过程中受空气的阻力较大，不能忽略；
（4）力可以改变物体的运动状态；非平衡．

点评本题考查的内容难度较大，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．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．