Question

1．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動．為了探究自由落體運動時間與哪些因素有關，同學小王有如下猜想：
猜想一：物體下落的時間與物體的材料有關；
猜想二：物體下落的時間與物體下落的高度有關；
猜想三：物體下落的時間與物體的質量有關．
為驗證猜想的正確性，幾位同學用三個金屬球做了一系列實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

實驗序號	材料	物體質量（kg）	下落高度（m）	下落時間（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）為了驗證猜想一，應比較1和3兩次實驗序號，結論是：自由落體運動時間與材料無關；
（2）小敏同學也對這個問題進行了研究，她讓質量相等的鐵球和紙團同時從三樓由靜止開始下落，她發(fā)現(xiàn)兩者下落時間不相等，原因是：紙團受到空氣阻力較大．
（3）比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)，可得出結論：當其他條件相同時，高度越高，自由下落的物體運動時間越長．
（4）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
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．

Answer 1

分析 （1）（3）由題意可知，對自由落體運動時間與哪些因素有關的問題，提出了三種猜想；因此對于此類多因素問題要采用控制變量法進行分析解答，即當研究自由落體運動時間與其中一個因素的關系時，要控制其它的因素不變．
（2）根據(jù)鐵球和紙團在下落過程中受到空氣的阻力作用；
（4）月球與地球區(qū)別之一是沒有空氣，屬于真空狀態(tài)．

解答 解：
（1）猜想一是物體下落的時間與物體的材料有關，所以應該控制材料的質量和高度相同，改變材料，由表格可知實驗1，3符合題意；
分析表格中的1、3數(shù)據(jù)可知，物體下落的快慢與材料無關；
（2）質量相等的鐵球和紙團同時從三樓由靜止開始下落，它們的落地時間不同，原因是紙團體積較大，受到空氣阻力較大，所受空氣阻力相對于紙的重力不能忽略不計；
（3）比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)，鐵球的質量相同，下落的高度不變，下落時間不同，故可得出結論：當其他條件相同時，高度越高，自由下落的物體運動時間越長．
（4）因為月球表面沒有空氣，所以鐵片和羽毛下落過程中不受阻力，因此同時落地．
故答案為：
（1）1和3；自由落體運動時間與材料無關；        
（2）紙團受到空氣阻力較大；
（3）當其他條件相同時，高度越高，自由下落的物體運動時間越長；
（4）A．

點評 對于此類實際問題，要結合控制變量法進行分析解答，知道應該控制哪些因素不變，改變哪些因素．