题目内容

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．
（1）为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，物理学习研究小组（一）提出了如下猜想：
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的质量有关；
猜想三：物体下落的时间与物体下落的高度有关．
为验证猜想的正确性，小组同学用6个金属球做了一系列实验，实验数据记录如下：
实验序号材  料质量（g）下落高度（m）下落时间（s）
1铁  球50101.43
2铝  球50101.43
3铜  球50101.43
4铝  球50151.75
5铜  球80202.02
6铁  球80101.43
①为了验证猜想一，应比较实验序号为1、2和3的实验数据；分析可知，物体下落的时间与物体的材料无关（选填“有关”或“无关”）．
②为了验证猜想二，应比较实验序号为1和6的实验数据；分析可知，物体下落的时间与物体的质量无关（选填“有关”或“无关”）．
③为了验证猜想三，应比较实验序号为2和4的实验数据；分析可知，物体下落的时间与物体下落的高度有关（选填“有关”或“无关”）．
（2）物理学习研究小组（二）也对这个问题进行了研究，他们让质量相等的铁球和纸团同时从同一高度由静止开始下落，他们发现两者下落时间不相等，原因是：纸团受到空气的阻力较大，不能忽略．

分析 （1）对自由落体运动时间与哪些因素有关的问题，题目中共提出了三种猜想，在研究一个物理量对某个现象的影响时，一定要保持其它物理量不变，这种方法称为控制变量法，因此对于此题中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，须控制其它的因素不变．
（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，从纸团下落时受到的空气阻力的影响分析原因．

解答 解：（1）①．猜想一是探究物体下落的时间与物体的材料是否有关，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、2、3符合题意；分析表格中的1、2、3数据可知，所用的时间相同，所以物体下落的快慢与材料无关；
②猜想二是探究物体下落的时间与物体的质量是否有关，所以应控制材料的种类和高度相同，改变质量，由表格可知实验1、6符合，分析表1、6中的数据可知，物体下落的时间与物体的质量无关；
③猜想三是探究物体下落的时间与物体下落的高度是否有关，所以应控制材料的种类和质量相同，改变高度，由表格可知实验2、4符合，分析2、4数据可知，物体下落的时间与物体下落的高度有关；
（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，质量相等的铁球和纸团，纸团的体积大，纸团受到的空气阻力大，空气阻力对纸团的影响较大，因此它们同时从同一高度由静止开始下落，两者下落时间并不相等．
故答案为：（1）①1；2；3；无关；②1；6；无关；③2；4；有关；（2）纸团受到空气的阻力较大，不能忽略．

点评 本实验应用了控制变量法，掌握控制变量法的应用是正确解题的必要条件，对实验数据进行分析进而归纳出结论，也是很重要的能力提升．

练习册系列答案
相关题目
20．光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变．“光强”表示光的强弱程度的物理量，照射光越强，光强越大，光强符号用E表示，国际单位为坎德拉（cd）．实验测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图1所示，根据图象解答下列问题：
（1）光敏电阻随光强的增大而减小．
（2）当光强为E1时，光敏电阻的阻值为R1；当光强为E2时，光敏电阻的阻值为R2，那么它们之间的关系式为R1：R2=$\frac{{E}_{2}}{{E}_{1}}$（用E1、E2表示）．
（3）将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、开关和电源连接成如图2所示电路．闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，那么②．（填正确答案的序号）
①电流表的读数增大，光敏电阻两端的电压也增大
②电流表的读数增大，但光敏电阻两端的电压减小
③电流表的读数减小，但光敏电阻两端的电压增大
④电流表的读数减小，光敏电阻两端的电压也减小
（4）在如图2所示电路中，已知电源电压为6V，定值电阻R0=6Ω，测得电路中电流表的读数为0.5A．通过计算确定此时的光照强度E为多少坎德拉（cd）？
1．小刚家安装了太阳能热水器，其水箱的容积是200L．某天早晨，小刚给热水器水箱注满水，看到温度计显示水箱中水的温度为19℃，中午时温度计显示水箱中的水温为44℃．求：
（1）水箱中水的质量．
（2）水箱中水吸收的热量．[c水=4.2×103J/（kg•℃）]
（3）这些热量如果是燃烧天然气来提供的；且天然气燃烧放出的热量有80%被水吸收，则需要完全燃烧多少m3的天然气？（已知天然气的热值为8×107J/m3）
18．工人师傅在螺母下面垫一个面积较大的垫圈，是通过增大受力面积方法为了减小压强（选填“增大”或“减小”）．
5．小华用如图所示的电路，研究通过导体的电流与电阻的关系，电源电压不变，下表是小华实验过程记录的数据，若小华做第3次实验时，将电阻箱R的阻值从20Ω调为30Ω后，就直接记录电流表示数，这个示数可能是（　　）
实验次序12345
R/Ω1020304050
I/A0.60.30.150.12
A．0.2AB．0.17AC．0.3AD．0.26A
15．物理实验复习时，小美和小丽再探究有关杠杆平衡的问题．
（1）小美先将杠杆调节至水平位置平衡，其目的是便于直接读出力臂大小，然后在左右两侧各挂如图所示的钩码后，杠杆的左端下降．要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需左侧2个钩码挂到右侧即可．
（2）小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置．如图乙所示，小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡．你认为原因是水平位置时动力臂为零杠杆无法平衡．
（3）他们认为（2）问中拉力是做功的．如果水平向右的拉力F大小为2N不变，OA长为20cm，将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中，拉力F做功为0.2J．
2．一位乘客站在匀速直线行驶的轮船甲板上，他受到的支持力和重力是一对衡力，脚与甲板之间的摩擦力是0N．（不考虑空气阻力）
19．如图所示为一名消防队员正在进行模拟演习训练，当消防队员沿着竖立在地面上的钢管匀速下滑时，他与钢管之间的摩擦是滑动摩擦（选填“滚动”或“滑动”），他受到的摩擦力等于（选填“大于”、“等于”或“小于”）他的重力．
20．下列光现象中形成原理与其它三个不同的是（　　）
A．早晨太阳还在地平线以下时人就可以看到它
B．游泳池注水后，看上去好像变浅了
C．太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带
D．阳光透过树叶间的缝隙射到地面上，形成圆形光斑

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网