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，物理学习探究小组（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）高度（m）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、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、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、4的实验数据；分析可知，物体下落的时间与物体的下落的高度有关．（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：纸团受到的空气阻力较大．
（3）图甲是某实验小组绘制的金属球由静止自由下落的高度h与时间t关系图象；则，图乙中描述重力对该球做功W与时间t关系的尔斯中国图象中，正确的是C

分析 （1）探究影响物体下落时间的因素实验需要应用控制变量法，根据实验目的确定需要控制的变量，分析表中实验数据然后答题．
（2）从阻力对实验影响的角度分析答题．
（3）根据功的计算公式W=Fs与图示图象分析答题．

解答 解：（1）①为了验证猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关，应控制物体的质量与下落高度相同而材料不同，由表中实验数据可知，验证猜想一，应比较实验序号为1、2和3的实验数据；由实验数据可知，物体下落的时间与物体的材料无关．
②为了验证猜想二：物体下落的时间与物体的质量有关，应控制物体的材料与下落高度相同而物体的质量不同，由表中实验数据可知，为了验证猜想二，应比较实验序号为1和6的实验数据；由表中实验数据可知，物体下落的时间与物体的质量无关．
③为了验证猜想三：物体下落的时间与物体下落的高度有关，应控制物体的材料与质量相同而下落高度不同，由表中实验数据可知，为验证猜想三，应比较实验序号为2和4的实验数据；由表中实验数据可知，物体下落的时间与物体下落的高度有关．
（2）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，他们发现两者下落时间不相等．
（3）重力做功：W=Fs=mgh，mg是常数，因此W与h成正比，W与t的关系和h与t的关系相似，由图示图象可知，图C所示图象与图甲所示图象相似，故C正确，故选C；
故答案为：（1）①1、2、3；无关；②1、6；无关；③2、4；有关；（2）纸团受到的空气阻力较大；（3）C．

点评 解决本题的关键是控制变量法的掌握和应用，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．

练习册系列答案
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试验
次数		电压/V电流/A
13.00.28
22.50.25
30.18
（1）请你用笔画线代替导线，将甲图实物连接完整．要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡亮度变亮，连线不能交叉．
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