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,小南长和小北塘作了如下猜想:
猜想一:物体自由落体运动的快慢与物体的材料有关;
猜想二:物体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下表:
实验序号 | 材料 | 质量/㎏ | 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.相对空气阻力较小,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______;
(3)当空气阻力不能忽略时情况又怎么样呢?小南长和小北塘同学通过查阅资料知道:从高空下落的物体,速度越来越大,所受空气阻力也会随速度的增大而增大,因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速运动,通常把这个速度称为收尾速度.研究发现,相同环境条件下,空气对相同材质的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系.下表为某次研究的实验数据,根据表格中的数据,你会发现标号为2、3的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比为______,进一步分析可知半径相等的情况下球形物体所受的空气阻力f与收尾速度成______.
小球编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
小球质量(×10-2kg) | 2 | 5 | 45 | 40 |
小球半径(×10-3m) | 0.5 | 0.5 | 1.5 | 2 |
小球的收尾速度m/s | 16 | 40 | 40 | 20 |
(4)综合以上信息请判断,宇航员在月球上将标号为2、3的小球在同一地点、同一高度同时释放,它们将______.
A.同时落地 B.编号为2号的小球先落地 C.编号为3号的小球先落地.