Question

物體在只受重力的情況下由靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動．這種運動只有在真空中才能發(fā)生，在有空氣的空間，當空氣阻力很小（可以忽略）時．物體的下落可以近似地看作自由落體運動．為了探究自由落體運動快慢與哪些因素有關，小霞和同學作了如下猜想：
猜想一；自由落體運動的快慢與物體的材料有關；
猜想二：自由落體運動的快慢與物體的質量有關．
為了驗證猜想，他們分別將三個金屬球在20m高處由靜止釋放，測得金屬球落地時間如右表：

實驗序號	材料	質量/kg	下落時間/s
1	鐵球	0.2	2.05
2	鐵球	0.4	2.05
3	鉛球	0.4	2.05

（1）他們選用金屬球而不選用棉花球（或紙團）進行實驗，這樣做的目的是   
A．便于實驗操作
B．便于實驗觀察
C．空氣阻力相對重力較小，使運動更接近自由落體運動，實驗更具科學性
（2）他們分析比較表中的數(shù)據(jù)，得出的結論是    ；
（3）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，宇航員在月球上將小鐵片和羽毛在同一地點、同一高度同時釋放，它們將   
A．同時落地
B．鐵片先落地，羽毛后落地
C．羽毛先落地，鐵片后落地
（4）如果他們正在學校操場上沙坑邊，利用這些金屬球還可以完成的探究實驗有：（舉一個例子）    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）從阻力對實驗的影響分析答題；
（2）分析表中實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗所控制的變量與實驗現(xiàn)象，得出實驗結論；
（3）月球上沒有空氣，應用實驗結論分析答題．
（4）利用金屬球可以探究物體重力勢能大小與物體質量的關系，力的作用效果等．
解答：解：（1）大小相同的金屬球與棉花球或紙團相比較，金屬球質量大，空氣阻力對它們的影響較小，而棉花球或紙團質量小，空氣阻力對它們的影響大，為滿足實驗條件，見減小實驗誤差，應選用金屬球．
（2）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，金屬球的材料、質量不同而從同一高度下落時，它們的下落時間是相同的，由此可知：自由落體運動的快慢與物體材料、質量無關；
（3）月球上沒有空氣，物體在月球上運動時不受空氣阻力影響，由該實驗結論可知：宇航員在月球上將小鐵片和羽毛在同一地點、同一高度同時釋放，它們將同時落地．
（4）在學校操場上沙坑邊，利用這些金屬球還可以：探究重力勢能的大小與物體質量（或被舉高度）的關系．
故本題答案為：（1）C；（2）自由落體運動的快慢與物體材料、質量無關；（3）A；
（4）重力勢能的大小與物體質量（或被舉高度）的關系．
點評：本題是利用控制變量法進行的探究實驗．控制變量法：就是在研究和解決問題的過程中，對影響事物變化規(guī)律的因素和條件加以人為控制，只改變某個變量的大小，而保證其它的變量不變，最終解決所研究的問題．在本題中控制了形狀、地點、高度相同，研究物體自由落體運動的快慢因素．