Question

在一次《趣味物理》讲座中，老师谈到传说中伽利略的比萨斜塔实验时说：“在不计空气阻力的情况下，从同一高度由静止开始下落的任何物体，都会同时落地，下落的快慢与物体的质量无关，这种运动叫做自由落体运动。”课后，兴趣小组在老师的指导下开始研究自由落体运动，他们用频闪照相机(频闪间隔时间t=O．1 s)．拍摄下了数张不同质量的金属小球从同一位置自由下落的影像，其中一张如图22甲所示。

　 小知识：频闪照相，是让照相机对某一个运动物体每间隔相同时间曝光一次，将物体在不同时刻所处位置记录下来，由于曝光间隔时间固定，因此，频闪照片除记录下物体的位置外，还记录了物体运动的时间。

　 (1)从起点O算起，小球到达位置3时下落的时间t_Ⅲ= 　　　　　 s，通过的路程S_Ⅲ=——m。

　 (2)请根据影像数据，在图22乙中作出小球下落O．3 s内的s-t图像。(提示：下落距离s要从起点O算起)

　 (3)他们比较数张照片，发现不同小球在同一时刻的确几乎都在同一位置，则说明了物体下落快慢与质量无关。为了从理论上证明这一结论，请你计算：从O点起小球下落的距离s与对应时间平方t²的比值(至少取3个时间数据；比值的单位为m/s²)。

　 (4)通过比较这些比值，你能得出什么结论?

Answer 1

(1)0.3；0.45 。………………………………………………………(2分)

        (2)见右图。…………………………………………………………(2分)

(3)

(4)结论：从计算结果看，小球下落的距离s与对应时间平方

t²的比值是一个恒定值，则说明任何自由下落的物体，运动的距离s都只与运

动时间t有关，可证明：小球下落的快慢与物体的质量无关。…………(2分)

(其他合理答案均可)