物体在只受重力的情况下由静止开始下落的运动.叫做自由落体运动．这种运动只有在真空中才能发生.在有空气的空间.当空气阻力很小时．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,自由落体运动的快慢与物体的材料有关,猜想二: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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（2013?皇姑区二模）物体在只受重力的情况下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动．这种运动只有在真空中才能发生，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；自由落体运动的快慢与物体的材料有关；
猜想二：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右表：

实验序号	材料	质量/kg	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

A．便于实验操作
B．便于实验观察
C．空气阻力相对重力较小，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

自由落体运动的快慢与物体材料、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．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
（4）如果他们正在学校操场上沙坑边，利用这些金属球还可以完成的探究实验有：（举一个例子）

重力势能的大小与物体质量（或被举高度）的关系

．

分析：（1）从阻力对实验的影响分析答题；
（2）分析表中实验数据，根据实验所控制的变量与实验现象，得出实验结论；
（3）月球上没有空气，应用实验结论分析答题．
（4）利用金属球可以探究物体重力势能大小与物体质量的关系，力的作用效果等．

解答：解：（1）大小相同的金属球与棉花球或纸团相比较，金属球质量大，空气阻力对它们的影响较小，而棉花球或纸团质量小，空气阻力对它们的影响大，为满足实验条件，见减小实验误差，应选用金属球．
（2）由表中实验数据可知，金属球的材料、质量不同而从同一高度下落时，它们的下落时间是相同的，由此可知：自由落体运动的快慢与物体材料、质量无关；
（3）月球上没有空气，物体在月球上运动时不受空气阻力影响，由该实验结论可知：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，它们将同时落地．
（4）在学校操场上沙坑边，利用这些金属球还可以：探究重力势能的大小与物体质量（或被举高度）的关系．
故本题答案为：（1）C；（2）自由落体运动的快慢与物体材料、质量无关；（3）A；
（4）重力势能的大小与物体质量（或被举高度）的关系．

点评：本题是利用控制变量法进行的探究实验．控制变量法：就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制，只改变某个变量的大小，而保证其它的变量不变，最终解决所研究的问题．在本题中控制了形状、地点、高度相同，研究物体自由落体运动的快慢因素．

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