Question

探究自由落體運(yùn)動
                                            自由落體運(yùn)動
    小明和小雁在課外物理興趣小組學(xué)習(xí)時了解了伽利略的比薩斜塔實驗．傳說伽利略曾在比薩斜塔上當(dāng)眾做過落體實驗．一天伽利略帶著兩個重量不同鐵球走上比薩斜塔的塔頂，把這兩個鐵球在眾目之下，同時放開，鐵球立即下墜，不分先后并“肩”前進(jìn)，一齊落到地面．（也有記載說這個實驗是著名力學(xué)家布魯日的西蒙?斯臺文早于1587年從二樓窗臺上所做的）
小明和小雁對這個實驗產(chǎn)生了濃厚的興趣，物體的運(yùn)動有怎樣的特點(diǎn)呢？于是他們就去請教老師，老師告訴他們：如果空氣阻力可以略去不計，物體只在重力作用下所做的運(yùn)動便稱為自由落體運(yùn)動．
小雁想：物體下落的路程與運(yùn)動的時間又是什么關(guān)系呢？
小明猜想：既然物體下落的速度、路程與質(zhì)量無關(guān)，可能應(yīng)該與物體運(yùn)動的時間有關(guān)．
在老師的指導(dǎo)下，他們設(shè)計了實驗，并彼此配合用質(zhì)量為2kg的物體做實驗并得到了如下數(shù)據(jù)．
小明的數(shù)據(jù)：

運(yùn)動時間/s	0	0.1	0.2	0.3	0.4
速度/（m/s）	0	1	2	3	4

小雁的數(shù)據(jù)：

運(yùn)動時間/s	0	0.1	0.2	0.3	0.4
路程/m	0	0.05	0.2	0.45	0.8

由上述數(shù)據(jù)，你可以幫小明和小雁得到的結(jié)論是：
（1）

自由落體運(yùn)動速度與運(yùn)動時間成正比

．
表達(dá)式：V=

10m/s²×t

（2）

自由落體運(yùn)動路程與時間的平方成正比

．
表達(dá)式：S=

s=5m/s²×t²

（3）他們探究的思維過程：提出問題、

猜想

、

實驗探究

、歸納分析、得出結(jié)論．

Answer 1

分析：（1）分析小明的實驗數(shù)據(jù)，找出速度隨時間變化的規(guī)律，并求出它們間的關(guān)系式．
（2）分析小雁的實驗數(shù)據(jù)，找出路程隨時間變化的規(guī)律，并求出它們間的關(guān)系式．
（3）根據(jù)科學(xué)探究的一般思維過程，結(jié)合題意分析答題．

解答：解：（1）由小明的是實驗數(shù)據(jù)可知，物體的速度v與運(yùn)動時間t的比值不變，
即速度與時間成正比，且比值為

v

t

=

v1

t1

=

1m/s

0.1s

=10m/s²，
所以速度與時間的關(guān)系是v=10m/s²×t．
（2）由小雁的實驗數(shù)據(jù)可知，物體的路程與時間的平方比值不變，
即路程與時間的平方成正比，且

s

t2

=

s1

t 2 1

=

0.05m

(0.1s)2

=5m/s²，
則物體路程與運(yùn)動時間的關(guān)系是s=5m/s²×t²．
（3）小明和小雁的探究思維過程是：提出問題、猜想、實驗探究、歸納分析、得出結(jié)論．
故答案為：（1）自由落體運(yùn)動速度與運(yùn)動時間成正比；10m/s²×t；
（2）自由落體運(yùn)動路程與時間的平方成正比；s=5m/s²×t²；（3）猜想；實驗探究．

點(diǎn)評：本題是一道實驗數(shù)據(jù)分析題，認(rèn)真分析表中實驗數(shù)據(jù)即可正確解題；實驗數(shù)據(jù)的處理是實驗的常考問題，一定要掌握其處理方法；本題同時考查了科學(xué)探究的思維過程，一定要掌握科學(xué)探究的一般思路．