题目内容

120、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，几位同学用三个金属球做了一系列实验，
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）为了验证猜想一，应比较实验序号
1
和
3
，结论是：
物体下落的快慢与材料无关
；
（2）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：
纸所受的阻力相对于纸的重力不能忽略不计
．
分析：由题意可知，对自由落体运动时间与哪些因素有关的问题，提出了三种猜想；
因此对于此类多因素问题要采用控制变量法进行分析解答，即当研究自由落体运动时间与其中一个因素的关系时，要控制其它的因素不变．
解答：解：（1）猜想一是物体下落的时间与物体的材料有关，所以应该控制材料的质量和高度相同，改变材料，由表格可知实验1，3符合题意；
分析表格中的1、3数据可知，物体下落的快慢与材料无关；
（2）质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，它们的落地时间不同，原因是纸所受的阻力相对于纸的重力不能忽略不计；
故答案为：（1）1，3；物体下落的快慢与材料无关；
（2）不等，纸所受的阻力相对于纸的重力不能忽略不计．
点评：对于此类实际问题，要结合控制变量法进行分析解答，知道应该控制哪些因素不变，改变哪些因素．
练习册系列答案
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22、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．这种运动在真空中才能发生，在有空气的空间，当空气阻力很小可以忽略时，物体的下落可以近似地看作自由落体运动．为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关，小霞和同学作了如下猜想：
猜想一：物体自由落体运动的快慢与物体的材料有关；
猜想二：物体自由落体运动的快慢与物体的质量有关．
为了验证猜想，他们分别将三个金属球在20m高处由静止释放，测得金属球落地时间如下表：
实验序号 材料 质量/㎏ 下落时间/s
1 铁球 0.2 2.05
2 铁球 0.4 2.05
3 铅球 0.4 2.05
（1）他们选用金属球而不选用棉花球或纸团进行实验，这样做的目的是
C
．
A、便于实验操作；B、便于实验观察；C、实验更具科学性
（2）分析表中数据，得出的结论是：自由落体运动的快慢与物体的材料、质量
无关
．
（3）根据表中的数据，宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放，它们将
A
．
A、同时落地；B、铁片先落地；C、羽毛先落地．
（2006?宿迁）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，如果空气阻力的作用比较小，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快慢与哪些因素有关，小明有如下猜想：
猜想一：物体下落的快慢与物体的材料有关；
猜想二：物体下落的快慢与物体下落的高度有关；
猜想三：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的实验，实验数据记录如下表：
实验序号材料下落高度（m）下落时间（s）
1铁球201.96
2铁球302.47
3铅球201.96
（1）为验证猜想一，应比较实验序号
1
1
和
3
3
，结论是：
在下落高度相同时，物体下落的快慢与材料无关
在下落高度相同时，物体下落的快慢与材料无关
．
（2）请你帮助小明验证猜想三：
①器材：0.5kg的铁球A、1kg的铁球B和皮尺，还需要的器材是
秒表
秒表
；
②实验步骤：
第一步：让A球从某一高度由静止下落，用秒表测出A球下落的时间为tA；
第二步：让B球从同一高度由静止下落，用秒表测出B球下落的时间为tB
第一步：让A球从某一高度由静止下落，用秒表测出A球下落的时间为tA；
第二步：让B球从同一高度由静止下落，用秒表测出B球下落的时间为tB
；
③结论：
若tA=tB，则物体下落快慢与物体质量无关；
若tA≠tB，则物体下落快慢与物体质量有关；
若tA=tB，则物体下落快慢与物体质量无关；
若tA≠tB，则物体下落快慢与物体质量有关；
．
（3）小敏同学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
不同时
（填“同时”或“不同时”）着地，此下落过程中两片纸作的
不是
不是
（填“是”或“不是”）自由落体运动，因为
纸所受的阻力太大，相对于纸的重力不能忽略不计
纸所受的阻力太大，相对于纸的重力不能忽略不计
．
（2009?北塘区二模）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．这种运动在真空中才能发生，在有空气的空间，当空气阻力很小可以忽略时，物体的下落可以近似地看作自由落体运动．为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关，小南长和小北塘作了如下猜想：
猜想一：物体自由落体运动的快慢与物体的材料有关；
猜想二：物体自由落体运动的快慢与物体的质量有关．
为了验证猜想，他们分别将三个金属球在20m高处由静止释放，测得金属球落地时间如下表：
实验序号 材料 质量/㎏ 下落时间/s
1 铁球 0.2 2.05
2 铁球 0.4 2.05
3 铅球 0.4 2.05
（1）他们选用金属球而不选用棉花球或纸团进行实验，这样做的目的是
C
C
．
A．便于实验操作            B．便于实验观察
C．相对空气阻力较小，使运动更接近自由落体运动，实验更具科学性
（2）他们分析比较表中的数据，得出的结论是
物体自由落体运动的快慢与物体的材料和质量无关
物体自由落体运动的快慢与物体的材料和质量无关
；
（3）当空气阻力不能忽略时情况又怎么样呢？小南长和小北塘同学通过查阅资料知道：从高空下落的物体，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速运动，通常把这个速度称为收尾速度．研究发现，相同环境条件下，空气对相同材质的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系．下表为某次研究的实验数据，根据表格中的数据，你会发现标号为2、3的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比为
1：9
1：9
，进一步分析可知半径相等的情况下球形物体所受的空气阻力f与收尾速度成
正比
正比
．
小球编号 1 2 3 4
小球质量（×10-2kg） 2 5 45 40
小球半径（×10-3m） 0.5 0.5 1.5 2
小球的收尾速度m/s 16 40 40 20
（4）综合以上信息请判断，宇航员在月球上将标号为2、3的小球在同一地点、同一高度同时释放，它们将
A
A
．
A．同时落地   B．编号为2号的小球先落地   C．编号为3号的小球先落地．
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，如果空气阻力的作用比较小，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快慢与哪些因有关，小明有如下猜想：猜想①：物体下落的快慢与物体的材料有关；猜想②：物体下落的快慢与物体下落的高度有关；猜想③：物体下落韵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的实验，实验数据记录如下：
实验序号 材料 下落高度（m） 下落时间（s）
    1 铁球     20     1.96
    2 铁球     30     2.47
    3 铅球     20     1.96
（1）为验证猜想①，应比较实验序号l和
3
3
，结论是：物体下落的快慢与物体的材料
无关
无关
（选填“有关”或“无关”）；
（2）比较实验序号l和2，可以验证猜想
②
②
（填序号）
（3）由以上实验数据不能验证猜想
③
③
（填序号）

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