Question

【题目】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，如果空气阻力相对物体的重力比较小，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时间与哪些因素有关，同学小王有如下猜想：

猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关；

猜想二：物体下落的时间与物体下落的高度有关；

猜想三：物体下落的时间与物体的质量有关。

为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列实验，实验数据记录如下：

实验序号	材料	物体质量（kg）	下落高度（m）	下落时间（s）
1	铁球	1	20	1.96
2	铁球	1	30	2.47
3	铅球	1	20	1.96
4	铅球	2	20	1.96

（1）为了验证猜想一，应比较实验序号______和______，结论是：________；为了验证猜想二，应比较实验序号______和______，结论是：________________；为了验证猜想三，应比较实验序号______和______，结论是：_______________；综上，自由落体运动时，物体下落的时间与________________有关，具体关系是____________。

（2）小敏同学也对这个问题进行了研究，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间________（填“相等”或“不相等”），原因是：___________________。

Answer 1

【答案】1 3 在质量和高度相同时，物体下落的时间与物体的材料无关 1 2 在质量和材料相同时，物体下落的时间与物体下落的高度有关，高度越高时间越长 3 4 物体下落的时间与物体的质量无关 高度 t= 不同 空气阻力对纸团的影响较大，不能忽略

【解析】

（1）根据控制变量法，分析表中实验数据，找出符合要求的实验序号．（2）分析表中实验数据得出结论．（3）做匀速直线运动的物体在相等时间内的路程相等，做变速直线运动的物体在相等时间内的路程不相等，根据图示照片判断小球的运动状态．（4）从空气阻力的影响分析原因．

(1) 根据控制变量法的思想，要验证猜想一：物体下落的时间与物体的材料是否有关，需要控制小球的质量、下落高度相同而材料不同，由表中实验数据可知，实验序号1、3符合要求；分析表中数据可得结论是：在质量和高度相同时，物体下落的时间与物体的材料无关；要验证物体下落的时间与物体下落的高度是否有关，应控制小球的材料与质量相同而小球下落高度不同，由表中实验数据可知，实验序号1、2符合要求；分析表格可得结论是：在质量和材料相同时，物体下落的时间与物体下落的高度有关，高度越高时间越长；验证猜想三：物体下落的时间与物体的质量有关，应控制小球的材料与下落高度相同而小球的质量不同，由表中实验数据可知，实验序号3、4符合要求；所的结论是：物体下落的时间与物体的质量无关；综上，自由落体物体下落的时间与高度有关，具体关系是t＝。（2）质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，由于纸团受到的空气阻力对纸团运动影响较大，不能忽略，而铁球受到的空气阻力对铁球运动的影响可以忽略，所以它们不能同时落地，所以它们的落地时间不同。