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(2015•泰安)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.

(1)为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关,物理学习研究小组(一)提出了如下猜想:

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的质量有关;

猜想三:物体下落的时间与物体下落的高度有关.

为验证猜想的正确性,小组同学用6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

 质量(g)

下落高度(m)

下落时间(s)

1

铁  球

50

10

1.43

2

铝  球

50

10

1.43

3

铜  球

50

10

1.43

4

铝  球

50

15

1.75

5

铜  球

80

20

2.02

6

铁  球

80

10

1.43

①为了验证猜想一,应比较实验序号为                  的实验数据;分析可知,物体下落的时间与物体的材料      (选填“有关”或“无关”).

②为了验证猜想二,应比较实验序号为            的实验数据;分析可知,物体下落的时间与物体的质量      (选填“有关”或“无关”).

③为了验证猜想三,应比较实验序号为            的实验数据;分析可知,物体下落的时间与物体下落的高度      (选填“有关”或“无关”).

(2)物理学习研究小组(二)也对这个问题进行了研究,他们让质量相等的铁球和纸团同时从同一高度由静止开始下落,他们发现两者下落时间不相等,原因是:      

(3)图甲是某实验小组绘制的金属球由静止自由下落的高度h与时间t关系图象;则,图乙中描述重力对该球做功W与时间t关系的四种图象中,正确的图象是      

 

 


           解:(1)①为了验证猜想一:物体下落的时间与物体的材料有关,应控制物体的质量与下落高度相同而材料不同,由表中实验数据可知,验证猜想一,应比较实验序号为1、2和3的实验数据;由实验数据可知,物体下落的时间与物体的材料无关.

②为了验证猜想二:物体下落的时间与物体的质量有关,应控制物体的材料与下落高度相同而物体的质量不同,由表中实验数据可知,为了验证猜想二,应比较实验序号为1和6的实验数据;由表中实验数据可知,物体下落的时间与物体的质量无关.

③为了验证猜想三:物体下落的时间与物体下落的高度有关,应控制物体的材料与质量相同而下落高度不同,由表中实验数据可知,为验证猜想三,应比较实验序号为2和4的实验数据;由表中实验数据可知,物体下落的时间与物体下落的高度有关.

(2)质量相等的铁球和纸团,纸团的体积大,纸团受到的空气阻力大,空气阻力对纸团的影响较大,因此它们同时从同一高度由静止开始下落,他们发现两者下落时间不相等.

(3)重力做功:W=Fs=mgh,mg是常数,因此W与h成正比,W与t的关系和h与t的关系相似,由图示图象可知,图C所示图象与图甲所示图象相似,故C正确,故选C;

故答案为:(1)①1、2、3,无关;②1、6;无关;③2、4;有关;(2)纸团受到的空气阻力较大;(3)C.


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