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    “物体只在重力作用下由静止开始下落的运动称为自由落体运动”。小明对这种落体运动产生了探究的兴趣，提出了两个问题。

    问题一：物体下落的快慢是否与物体的质量有关?

    问题二：物体下落的高度与下落的时间存在着怎样的关系?

    （1）针对问题一，你的猜想是：物体下落的快慢与物体的质量有关，且物体的质量越大，下落越           。

    （2）小明根据你的猜想，设计了如下实验，请将实验方案补充完整：

    取质量不同的物体放在      的高度（填“相同”或“不同”），让它们自由下落，比较所用的时间。

    （3）请根据你的猜想，再设计一种实验方案：取质量不同的物体，让它们自由下落，比较                                                  。

    （4）小明在探究“问题二”时，通过实验，测量出同一物体分别从不同高度下落的时间如表。分析实验数据发现：“物体下落的高度与下落的时间不满足正比例关系”。他猜想“物体下落的高度与下落时间的平方成正比”，若要验证这一猜想，应如何处理分析实验数据?

    高度

    下落时间

    hl

    tl

    h2

    t2

    h3

    t3

     

     

    【答案】

    （1）快（慢）；

    （2）相同；

    （3）相同时间内下落的高度；

    （4）计算出下落的高度与对应下落的时间平方的比值，即，如果它们的比值在误差范围内可认为相等，说明以上猜想是正确的，否则猜想是错误的．

    【解析】

    试题分析：（1）针对问题1，可以猜想物体下落的快慢与物体的质量有关，并且物体的质量越大，下落越快（或慢）；

    （2）小明设计的方案必须控制物体的质量不同，放在相同的高度，让它们自由下落，比较所以的时间；

    （3）也可以取质量相同的物体，让它们自由下落，比较相同时间内下落的高度；

    （4）小明要验证“物体下落的高度与下落时间的平方成正比”这一猜想是否正确，需要计算出下落的高度与对应下落的时间平方的比值，即，看它们在误差内是否相等．

    所以答案为：（1）快（慢）；

    （2）相同；

    （3）相同时间内下落的高度；

    （4）计算出下落的高度与对应下落的时间平方的比值，即，如果它们的比值在误差范围内可认为相等，说明以上猜想是正确的，否则猜想是错误的．

    考点：控制变量法的应用

    点评：此题属于探究题型，探究自由落体运动的性质，要结合控制变量法进行分析解答，知道应该控制哪些因素不变，改变哪些因素．

     

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2006?宿迁）物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动．这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动．为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关，小明有如下猜想：
    猜想一：物体下落的快慢与物体的材料有关；
    猜想二：物体下落的快慢与物体下落的高度有关；
    猜想三：物体下落的快慢与物体的质量有关．
    为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列的实验，实验数据记录如下表：
    实验序号材料下落高度（m）下落时间（s）
    1铁球201.96
    2铁球302.47
    3铅球201.96
    （1）为验证猜想一，应比较实验序号
    1
    1
    和
    3
    3
    ，结论是：
    在下落高度相同时，物体下落的快慢与材料无关
    在下落高度相同时，物体下落的快慢与材料无关
    ．
    （2）请你帮助小明验证猜想三：
    ①器材：0.5kg的铁球A、1kg的铁球B和皮尺，还需要的器材是
    秒表
    秒表
    ；
    ②实验步骤：
    第一步：让A球从某一高度由静止下落，用秒表测出A球下落的时间为tA；
    第二步：让B球从同一高度由静止下落，用秒表测出B球下落的时间为tB
    第一步：让A球从某一高度由静止下落，用秒表测出A球下落的时间为tA；
    第二步：让B球从同一高度由静止下落，用秒表测出B球下落的时间为tB
    ；
    ③结论：
    若tA=tB，则物体下落快慢与物体质量无关；
    若tA≠tB，则物体下落快慢与物体质量有关；
    若tA=tB，则物体下落快慢与物体质量无关；
    若tA≠tB，则物体下落快慢与物体质量有关；
    ．
    （3）小敏同学也对这个问题进行了研究，她让两片完全相同的纸（一张平展，另一张对折）同时从三楼由静止开始下落，她发现两片纸
    不同时
    不同时
    （填“同时”或“不同时”）着地，此下落过程中两片纸作的
    不是
    不是
    （填“是”或“不是”）自由落体运动，因为
    纸所受的阻力太大，相对于纸的重力不能忽略不计
    纸所受的阻力太大，相对于纸的重力不能忽略不计
    ．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2007?丽水）物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动．这种运动在真空中才能发生，在有空气的空间，当空气阻力很小可以忽略时，物体的下落可以近似地看作自由落体运动．为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关，小霞和同学作了如下猜想：
    猜想一：物体自由落体运动的快慢与物体的材料有关；
    猜想二：物体自由落体运动的快慢与物体的质量有关．
    为了验证猜想，他们分别将三个金属球在20m高处由静止释放，测得金属球落地时间如下表：
    实验序号 材料 质量/㎏ 下落时间/s
    1 铁球 0.2 2.05
    2 铁球 0.4 2.05
    3 铅球 0.4 2.05
    （1）他们选用金属球而不选用棉花球或纸团进行实验，这样做的目的是
    C
    C
    ．
    A．便于实验操作            B．便于实验观察
    C．相对空气阻力较小，使运动更接近自由落体运动，实验更具科学性
    （2）他们分析比较表中的数据，得出的结论是
    物体自由落体运动的快慢与物体的材料和质量无关
    物体自由落体运动的快慢与物体的材料和质量无关
    ；
    （3）根据表中的数据，宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放，它们将
    A
    A
    ．
    A．同时落地   B．铁片先落地，羽毛后落地  C．羽毛先落地，铁片后落地．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2011?六盘水）物体只在重力作用下，由静止开始下落的运动叫自由落体运动，这种运动在真空中才能发生，在空气阻力很小可以忽略时，物体下落可以近似地看成自由落体运动．为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关．小刚与同学们做了如下猜想：
    猜想一：物体自由落体运动与物体质量有关．
    猜想二：物体自由落体运动与物体下落高度有关．
    为了验证猜想，小刚与司学们用铁球做了一系列实验，数据如下表：
    实验序号 铁球质量（kg） 下落高度（m） 下落时间（s）
    1 0.1 20 1.98
    2 0.2 20 1.98
    3 0.1 30 2.51
    （1）为了验证猜想一，应比较实验序号为
    1、2
    1、2
    两组数据，结论是：
    下落高度一定时，自由落体运动快慢与物体质量无关
    下落高度一定时，自由落体运动快慢与物体质量无关
    ．
    （2）实验中，他们选用铁球而不选用相同质量的棉花进行实验，这样做的目的是
    C
    C
    ．
    A．便于实验操作；         B．便于观察；        C．相对空气阻力小，使运动更接近干自由落体运动，更具科学性．
    （3）该实验中，小刚他们采用的物理研究方法是
    控制变量法
    控制变量法
    ．

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    科目：初中物理 来源： 题型：阅读理解

    探究自由落体运动
                                                自由落体运动
        小明和小雁在课外物理兴趣小组学习时了解了伽利略的比萨斜塔实验．传说伽利略曾在比萨斜塔上当众做过落体实验．一天伽利略带着两个重量不同铁球走上比萨斜塔的塔顶，把这两个铁球在众目之下，同时放开，铁球立即下坠，不分先后并“肩”前进，一齐落到地面．（也有记载说这个实验是著名力学家布鲁日的西蒙?斯台文早于1587年从二楼窗台上所做的）
    小明和小雁对这个实验产生了浓厚的兴趣，物体的运动有怎样的特点呢？于是他们就去请教老师，老师告诉他们：如果空气阻力可以略去不计，物体只在重力作用下所做的运动便称为自由落体运动．
    小雁想：物体下落的路程与运动的时间又是什么关系呢？
    小明猜想：既然物体下落的速度、路程与质量无关，可能应该与物体运动的时间有关．
    在老师的指导下，他们设计了实验，并彼此配合用质量为2kg的物体做实验并得到了如下数据．
    小明的数据：
    运动时间/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4
    速度/（m/s） 0 1 2 3 4
    小雁的数据：
    运动时间/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4
    路程/m 0 0.05 0.2 0.45 0.8
    由上述数据，你可以帮小明和小雁得到的结论是：
    （1）
    自由落体运动速度与运动时间成正比
    自由落体运动速度与运动时间成正比
    ．
    表达式：V=
    10m/s2×t
    10m/s2×t

    （2）
    自由落体运动路程与时间的平方成正比
    自由落体运动路程与时间的平方成正比
    ．
    表达式：S=
    s=5m/s2×t2
    s=5m/s2×t2

    （3）他们探究的思维过程：提出问题、
    猜想
    猜想
    、
    实验探究
    实验探究
    、归纳分析、得出结论．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动．这种运动在真空中才能发生，在有空气的空间，当空气阻力很小可以忽略时，物体的下落可以近似地看作自由落体运动．为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关，小霞和她的同学作了如下猜想：
    猜想一：物体自由落体运动的快慢与物体的材料有关；
    猜想二：物体自由落体运动的快慢与物体的质量有关．
    为了验证猜想，他们分别将三个金属球从20m高处由静止释放，测得金属球落地时间如下表所示：
    实验序号 材料 质量/㎏ 下落时间/s
    1 铁球 0.2 2.05
    2 铁球 0.4 2.05
    3 铅球 0.4 2.05
    （1）他们分析比较表中的数据，得出的结论是
    物体自由落体运动的快慢与物体的材料、质量无关
    物体自由落体运动的快慢与物体的材料、质量无关
    ．
    （2）根据表中的数据，宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放，它们将
    同时
    同时
    （填“同时”或“不同时”）落地．
    （3）小敏同学也对这个问题进行了研究，她让两片完全相同的纸（一张平展，另一 张对折）同时从三楼 由静止开始下落，她发现两片纸
    不同时
    不同时
    （填“同时”或“不同时”）着地，此下落过程中两片纸作的
    不是
    不是
    （填“是”或“不是”） 自由落体运动，因为
    纸片受空气阻力作用大
    纸片受空气阻力作用大
    ．

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