Question

【題目】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，這種運動只在沒有空氣的空間才能發(fā)生，在有空氣的空間，如果空氣阻力相對物體的重力比較小，可以忽略，物體的下落也可以近似地看作自由落體運動。

（1）為了探究自由落體運動時間與哪些因素有關(guān)，天健物理學(xué)習(xí)研究小組提出了如下猜想：

猜想一：物體下落的時間與物體的材料有關(guān)；

猜想二：物體下落的時間與物體的質(zhì)量有關(guān)；

猜想三：物體下落的時間與物體下落的高度有關(guān)。

為驗證猜想的正確性，天健小組同學(xué)用6個金屬球做了一系列實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

①為了驗證猜想一，應(yīng)比較實驗序號為_________的實驗數(shù)據(jù)；分析可知，物體下落的時間與物體的材料_________（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）．

②為了驗證猜想二，應(yīng)比較實驗序號為_________的實驗數(shù)據(jù)；分析可知，物體下落的時間與物體的質(zhì)量_________（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。

③為了驗證猜想三，應(yīng)比較實驗序號為_________的實驗數(shù)據(jù)；分析可知，物體下落的時間與物體下落的高度_________（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。

（2）勇為物理學(xué)習(xí)研究小組也對這個問題進行了研究，他們讓質(zhì)量相等的鐵球和紙團同時從同一高度由靜止開始下落，他們發(fā)現(xiàn)兩者下落時間不相等，原因是：__________________。

（3）如圖甲是天健實驗小組繪制的金屬球由靜止自由下落的高度h與時間t關(guān)系圖象；則乙中描述重力對該球做功W與時間t關(guān)系的四種圖象中，正確的圖象是_________。

Answer 1

【答案】 1、2、3 無關(guān) 1、6 無關(guān) 2、4 有關(guān) 紙團受到的空氣阻力較大 C

【解析】（1）①為了驗證猜想一：物體下落的時間與物體的材料有關(guān)，應(yīng)控制物體的質(zhì)量與下落高度相同而材料不同，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，驗證猜想一，應(yīng)比較實驗序號為1、2和3的實驗數(shù)據(jù)；由實驗數(shù)據(jù)可知，物體下落的時間與物體的材料無關(guān)；

②為了驗證猜想二：物體下落的時間與物體的質(zhì)量有關(guān)，應(yīng)控制物體的材料與下落高度相同而物體的質(zhì)量不同，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，為了驗證猜想二，應(yīng)比較實驗序號為1和6的實驗數(shù)據(jù)；由表中實驗數(shù)據(jù)可知，物體下落的時間與物體的質(zhì)量無關(guān)；

③為了驗證猜想三：物體下落的時間與物體下落的高度有關(guān)，應(yīng)控制物體的材料與質(zhì)量相同而下落高度不同，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，為驗證猜想三，應(yīng)比較實驗序號為2和4的實驗數(shù)據(jù)；由表中實驗數(shù)據(jù)可知，物體下落的時間與物體下落的高度有關(guān)；

（2）質(zhì)量相等的鐵球和紙團，紙團的體積大，紙團受到的空氣阻力大，空氣阻力對紙團的影響較大，因此它們同時從同一高度由靜止開始下落，他們發(fā)現(xiàn)兩者下落時間不相等；

（3）重力做功：W=Fs=mgh，mg是常數(shù)，因此W與h成正比，W與t的關(guān)系和h與t的關(guān)系相似，由圖示圖象可知，圖C所示圖象與圖甲所示圖象相似，故C正確，故選C。