Question

20．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：

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

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：
（1）为了验证猜想一，应比较实验序号1和3，结论是：物体下落的快慢与材料无关；
（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不相等（填“相等”或“不相等”），原因是：纸所受的空气阻力相对于纸的重力不能忽略不计．

Answer 1

分析 由题意可知，对自由落体运动时间与哪些因素有关的问题，提出了三种猜想；
因此对于此类多因素问题要采用控制变量法进行分析解答，即当研究自由落体运动时间与其中一个因素的关系时，要控制其它的因素不变．

解答 解：（1）猜想一是物体下落的时间与物体的材料有关，所以应该控制材料的质量和高度相同，改变材料，由表格可知实验1、3符合题意；
分析表格中的1、3数据可知，物体下落的快慢与材料无关；
（2）质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，它们的落地时间不同，原因是纸所受的空气阻力相对于纸的重力不能忽略不计；
故答案为：（1）1；3；物体下落的快慢与材料无关；
（2）不相等；纸所受的空气阻力相对于纸的重力不能忽略不计．

点评 对于此类实际问题，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．