Question

20．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，小明做如下猜想：
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，實驗數據記錄如下：

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，應比較序號1、3，結論是：物體下落時間與材料無關；
（2）實驗中，他們選用鐵球而不選用相同質量的棉花進行實驗，這樣做的目的是C．
A．便于實驗操作                            B．便于觀察
C．相對空氣阻力小，使運動更接近于自由落體運動，更具科學性
（3）根據表中的數據分析，若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）物體下落的時間與物體的材料、下落的高度、物體的質量有關，實驗探究時應采用控制變量法，要探究物體下落的時間與物體的材料有關，應控制物體下落的高度和物體的質量不變，改變物體的材料不同；
（2）物體自由落體運動的前提是物體不受空氣阻力，因此做實驗時，要盡量減小物體受到的空氣阻力；
（3）分析表中3和4數據得出物體下落的時間與物體的質量關系，月球上沒有空氣是真空，小鐵片和羽毛做自由落體運動，根據得出的結論比較兩者下落的時間關系

解答 解：（1）要探究物體下落的時間與物體的材料有關，應控制物體下落的高度和物體的質量不變，改變物體的材料不同，由表中數據可知，序號1和3符合；
由序號1和3數據可知，物體下落的高度和物體的質量相同，而材料不同時下落的高度相同，故可得結論：物體下落的時間與物體的材料無關；
（2）自由落體的條件就是盡可能的減小物體受到的空氣阻力，鐵球相對于棉花，受到的空氣阻力更小，運動更接近自由落體運動，故選C；
（3）分析表中3和4數據可知，物體的材料和下落的高度相同，物體的質量不同，下落的時間相同，故可得結論：物體下落的時間與物體的質量無關；
宇航員在月球上將小鐵片和羽毛在同一地點、同一高度同時釋放時，兩者做自由落體運動，
因物體下落的時間與物體的材料、質量無關，
所以，小鐵片和羽毛會同時落地，故選A．
故答案為：
（1）1和3；物體下落的時間與物體的材料無關；（2）C；（3）A．

點評 本題以文字呈現信息，考查學生利用信息分析解決實際問題的能力和控制變量法的運用，有一定難度．