Question

（2013?皇姑區(qū)二模）物體在只受重力的情況下由靜止開始下落的運(yùn)動，叫做自由落體運(yùn)動．這種運(yùn)動只有在真空中才能發(fā)生，在有空氣的空間，當(dāng)空氣阻力很小（可以忽略）時(shí)．物體的下落可以近似地看作自由落體運(yùn)動．為了探究自由落體運(yùn)動快慢與哪些因素有關(guān)，小霞和同學(xué)作了如下猜想：
猜想一；自由落體運(yùn)動的快慢與物體的材料有關(guān)；
猜想二：自由落體運(yùn)動的快慢與物體的質(zhì)量有關(guān)．
為了驗(yàn)證猜想，他們分別將三個(gè)金屬球在20m高處由靜止釋放，測得金屬球落地時(shí)間如右表：

實(shí)驗(yàn)序號	材料	質(zhì)量/kg	下落時(shí)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(tuán)）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．便于實(shí)驗(yàn)觀察
C．空氣阻力相對重力較小，使運(yùn)動更接近自由落體運(yùn)動，實(shí)驗(yàn)更具科學(xué)性
（2）他們分析比較表中的數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是

自由落體運(yùn)動的快慢與物體材料、質(zhì)量無關(guān)

；
（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(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
（4）如果他們正在學(xué)校操場上沙坑邊，利用這些金屬球還可以完成的探究實(shí)驗(yàn)有：（舉一個(gè)例子）

重力勢能的大小與物體質(zhì)量（或被舉高度）的關(guān)系

．

Answer 1

分析：（1）從阻力對實(shí)驗(yàn)的影響分析答題；
（2）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（3）月球上沒有空氣，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)結(jié)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(zhì)量的關(guān)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(tuán)相比較，金屬球質(zhì)量大，空氣阻力對它們的影響較小，而棉花球或紙團(tuán)質(zhì)量小，空氣阻力對它們的影響大，為滿足實(shí)驗(yàn)條件，見減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用金屬球．
（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，金屬球的材料、質(zhì)量不同而從同一高度下落時(shí)，它們的下落時(shí)間是相同的，由此可知：自由落體運(yùn)動的快慢與物體材料、質(zhì)量無關(guān)；
（3）月球上沒有空氣，物體在月球上運(yùn)動時(shí)不受空氣阻力影響，由該實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知：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，它們將同時(shí)落地．
（4）在學(xué)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(zhì)量（或被舉高度）的關(guān)系．
故本題答案為：（1）C；（2）自由落體運(yùn)動的快慢與物體材料、質(zhì)量無關(guān)；（3）A；
（4）重力勢能的大小與物體質(zhì)量（或被舉高度）的關(guān)系．

點(diǎn)評：本題是利用控制變量法進(jìn)行的探究實(shí)驗(yàn)．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(gè)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(diǎn)、高度相同，研究物體自由落體運(yùn)動的快慢因素．