Question

10．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1：物体自由落体运动的快慢与物体的材料有关；
猜想2：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．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，得出的结是物体自由落体运动的快慢与物体的材料和质量无关；
（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，羽毛后落地    C．羽毛先落地，铁片后落地．

Answer 1

分析 （1）棉花球或纸团的体积较大，会受到较大的空气阻力；
（2）材料、质量都不同，但下落的时间相等；
（3）由（2）结论可知应为同时落地．

解答 解：（1）根据控制变量法，应控制物体的外形相同，使空气对它们的影响变得很小．故选C；
（2）材料、质量都不同，但下落的时间相等，说明自由落体运动的快慢与物体的材料、质量无关；
（3）由（2）知，在月球上没有空气，在地点相同，高度相等时，小铁片和羽毛将同时落地．
故本题答案为：（1）C；（2）物体自由落体运动的快慢与物体的材料和质量无关；（3）A．

点评 本题是利用控制变量法进行的探究实验．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．在本题中控制了形状、地点、高度相同，研究物体自由落体运动的快慢因素．