Question

2．物體只在重力作用下由靜止開始下落的運動叫做自由落體運動．這種運動只在沒空氣的空間發(fā)生；在有空氣的空間，若空氣阻力較小，阻力可忽略，物體的下落也可近似看作自由落體運動．為了探究自由落體運動快慢與那些因素有關(guān)，小明有以下猜想：
①物體下落的快慢與物體的材料有關(guān)；
②物體下落的快慢與物體下落的高度有關(guān)；
③物體下落的快慢與物體的質(zhì)量有關(guān)．
為驗證猜想的正確性，幾位同學(xué)用三個金屬球做了一系列實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如表．

實驗次數(shù)	材料	質(zhì)量（g）	下落高度（m）	下落時間（s）
1	鐵球	50	20	2
2	鐵球	50	30	2.5
3	鉛球	50	20	2
4	鉛球	40	20	2

（1）為驗證猜想①，應(yīng)比較實驗序號1和3，結(jié)論是：物體下落的快慢與物體材料無關(guān)．
（2）請幫小明驗證猜想③，器材：0.5kg的鐵球A、1kg的鐵球B和皮尺，還需器材秒表．
（3）小敏也對這個問題進行了研究，她讓兩片完全相同的紙（一張平展，另一張對折），同時從三樓由靜止開始下落，她發(fā)現(xiàn)兩片紙不同時（同時或不同時）著地，在下落過程中兩片紙做的不是（是或不是）自由落體運動，因為空氣阻力對紙片的運動影響較大．

Answer 1

分析 （1）要驗證物體下落的快慢與物體的材料有關(guān)，應(yīng)選擇其它因素都相同，只有物體材料不同的兩組序號；比較表中數(shù)據(jù)，分析物體下落的快慢是否與物體的質(zhì)量有關(guān)；
（2）要驗證猜想③，就必須控制它們的高度相同，然后通過比較時間來比較它們的下落快慢，時間的測量需要用秒表；
（3）根據(jù)自己的經(jīng)驗來判斷是同時落地還是不同時落地；紙片下落過程中會受到空氣的阻力影響．

解答 解：（1）猜想①是物體下落的快慢與物體的材料有關(guān)，所以應(yīng)該控制物體的質(zhì)量和物體下落的高度相同，改變材料，由表格可知實驗1、3符合題意；
比較表中1、3組數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物體的質(zhì)量和物體下落的高度相同，物體物體的材料不同時，物體下落的時間相同，因此物體下落的快慢與物體的材料無關(guān)；
（2）要驗證物體下落的快慢與物體的質(zhì)量是否有關(guān)，就必須控制不同質(zhì)量的小球從同一高度下落．比較物體運動快慢的方法有兩種，其中一種是相同路程比較時間，所以我們還需要秒表來測量小球從同一高度下落的時間，通過比較時間，來判斷它們下落的快慢；
（3）兩片完全相同的紙（一張平展，另一張對折兩折）同時從課桌面由靜止開始下落，它們的落地時間不同，原因是平展的紙所受的阻力大，因此兩紙片下落過程中不是自由落體運動．
故答案為：（1）1和3；物體下落的快慢與物體材料無關(guān)； （2）秒表； （3）不同時；不是；空氣阻力對紙片的運動影響較大．

點評 本題考查的內(nèi)容雖然是高中物理的知識，但本題考查的方法卻是初中物理經(jīng)常用到的方法-控制變量法．所以對于不是初中物理知識的實驗題，我們也可以采用控制變量法去完成它，也就是說我們學(xué)習(xí)物理更重要的是要掌握方法，當(dāng)我們遇到新的問題時，也可以自己設(shè)計實驗去解決它，不能只停留在我學(xué)過的、我會的實驗題上．