Question

4．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．這種運動在真空中才能發(fā)生，在有空氣的空間，當空氣阻力很小可以忽略時，物體的下落可以近似地看作自由落體運動．為了探究自由落體運動快慢與哪些因素有關(guān)，同學(xué)們作了如下猜想：
猜想一：物體自由落體運動的快慢與物體的材料有關(guān)；
猜想二：物體自由落體運動的快慢與物體的質(zhì)量有關(guān)．
為了驗證猜想，他們分別將三個金屬球在20m高處由靜止釋放，測得金屬球落地時間如下表：

實驗序號	材料	質(zhì)量/kg	下落時間/s
1	鐵球	0.2	2.05
2	鐵球	0.4	2.05
3	鉛球	0.4	2.05

（1）他們選用金屬球而不選用棉花球或紙團進行實驗，這樣做的目的是C．
A．便于實驗操作　      B．便于實驗觀察       C．相對于自重，空氣阻力較小
（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，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
（3）以下哪種比較速度的方法與上述實驗一致BC．
A．甲乙兩車分別運動了S₁和S₂的距離，用時T₁和T₂，比較各自距離和時間的比值
B．運動會百米賽跑
C．一眨眼的瞬間，聲音傳出了上百米，光卻穿越了千萬里．

Answer 1

分析 （1）從阻力對實驗的影響分析答題；
（2）分析表中實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗所控制的變量與實驗現(xiàn)象，得出實驗結(jié)論；
月球上沒有空氣，應(yīng)用實驗結(jié)論分析答題．
（3）本實驗采用了控制變量法進行實驗．

解答 解：（1）大小相同的金屬球與棉花球或紙團相比較，金屬球質(zhì)量大，空氣阻力對它們的影響較小，而棉花球或紙團質(zhì)量小，空氣阻力對它們的影響大，為滿足實驗條件，見減小實驗誤差，應(yīng)選用金屬球．
（2）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，金屬球的材料、質(zhì)量不同而從同一高度下落時，它們的下落時間是相同的，由此可知：自由落體運動的快慢與物體材料、質(zhì)量無關(guān)；
月球上沒有空氣，物體在月球上運動時不受空氣阻力影響，由該實驗結(jié)論可知：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，它們將同時落地．
（3）本實驗采用了控制變量法進行實驗；
A、甲乙兩車分別運動了S₁和S₂的距離，用時T₁和T₂，比較各自距離和時間的比值，該方法是通過計算速度大小進行比較；
B．運動會百米賽跑是利用相同路程比較時間，應(yīng)用了控制變量法；
C．一眨眼的瞬間，聲音傳出了上百米，光卻穿越了千萬里，利用相同時間比較路程，應(yīng)用了控制變量法；
因此BC的方法與上述實驗方法一致．
故本題答案為：（1）C；（2）A；（3）BC．

點評 本題是利用控制變量法進行的探究實驗．控制變量法：就是在研究和解決問題的過程中，對影響事物變化規(guī)律的因素和條件加以人為控制，只改變某個變量的大小，而保證其它的變量不變，最終解決所研究的問題．