Question

20．物體只在重力作用下由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)只在沒(méi)有空氣的空間才能發(fā)生，在有空氣的空間，如果空氣阻力相對(duì)物體的重力比較小，可以忽略，物體的下落也可以近似地看作自由落體運(yùn)動(dòng)，為了探究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間與哪些因素有關(guān)，小明做如下猜想：
猜想一：物體下落的時(shí)間與物體的材料有關(guān)；
猜想二：物體下落的時(shí)間與物體下落的高度有關(guān)；
猜想三：物體下落的時(shí)間與物體的質(zhì)量有關(guān)．
為驗(yàn)證猜想的正確性，幾位同學(xué)用三個(gè)金屬球做了一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	材料	物體質(zhì)量（kg）	下落高度（m）	下落時(shí)間（s）
1	鐵球	1	20	1.96
2	鐵球	1	30	2.47
3	鉛球	1	20	1.96
4	鉛球	2	20	1.96

（1）為了驗(yàn)證猜想一，應(yīng)比較序號(hào)1、3，結(jié)論是：物體下落時(shí)間與材料無(wú)關(guān)；
（2）實(shí)驗(yàn)中，他們選用鐵球而不選用相同質(zhì)量的棉花進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣做的目的是C．
A．便于實(shí)驗(yàn)操作                            B．便于觀察
C．相對(duì)空氣阻力小，使運(yùn)動(dòng)更接近于自由落體運(yùn)動(dòng)，更具科學(xué)性
（3）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析，若宇航員在月球上將小鐵片和羽毛在同一地點(diǎn)、同一高度同時(shí)釋放，它們將A．
A．同時(shí)落地          
B．鐵片先落地，羽毛后落地
C．羽毛先落地，鐵片后落地．

Answer 1

分析 （1）物體下落的時(shí)間與物體的材料、下落的高度、物體的質(zhì)量有關(guān)，實(shí)驗(yàn)探究時(shí)應(yīng)采用控制變量法，要探究物體下落的時(shí)間與物體的材料有關(guān)，應(yīng)控制物體下落的高度和物體的質(zhì)量不變，改變物體的材料不同；
（2）物體自由落體運(yùn)動(dòng)的前提是物體不受空氣阻力，因此做實(shí)驗(yàn)時(shí)，要盡量減小物體受到的空氣阻力；
（3）分析表中3和4數(shù)據(jù)得出物體下落的時(shí)間與物體的質(zhì)量關(guān)系，月球上沒(méi)有空氣是真空，小鐵片和羽毛做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)得出的結(jié)論比較兩者下落的時(shí)間關(guān)系

解答 解：（1）要探究物體下落的時(shí)間與物體的材料有關(guān)，應(yīng)控制物體下落的高度和物體的質(zhì)量不變，改變物體的材料不同，由表中數(shù)據(jù)可知，序號(hào)1和3符合；
由序號(hào)1和3數(shù)據(jù)可知，物體下落的高度和物體的質(zhì)量相同，而材料不同時(shí)下落的高度相同，故可得結(jié)論：物體下落的時(shí)間與物體的材料無(wú)關(guān)；
（2）自由落體的條件就是盡可能的減小物體受到的空氣阻力，鐵球相對(duì)于棉花，受到的空氣阻力更小，運(yùn)動(dòng)更接近自由落體運(yùn)動(dòng)，故選C；
（3）分析表中3和4數(shù)據(jù)可知，物體的材料和下落的高度相同，物體的質(zhì)量不同，下落的時(shí)間相同，故可得結(jié)論：物體下落的時(shí)間與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)；
宇航員在月球上將小鐵片和羽毛在同一地點(diǎn)、同一高度同時(shí)釋放時(shí)，兩者做自由落體運(yùn)動(dòng)，
因物體下落的時(shí)間與物體的材料、質(zhì)量無(wú)關(guān)，
所以，小鐵片和羽毛會(huì)同時(shí)落地，故選A．
故答案為：
（1）1和3；物體下落的時(shí)間與物體的材料無(wú)關(guān)；（2）C；（3）A．

點(diǎn)評(píng) 本題以文字呈現(xiàn)信息，考查學(xué)生利用信息分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力和控制變量法的運(yùn)用，有一定難度．