Question

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，小霞和她的同學作了如下猜想：
猜想一：物體自由落體運動的快慢與物體的材料有關；
猜想二：物體自由落體運動的快慢與物體的質量有關．
為了驗證猜想，他們分別將三個金屬球從20m高處由靜止釋放，測得金屬球落地時間如下表所示：

實驗序號	材料	質量/㎏	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）他們分析比較表中的數據，得出的結論是

物體自由落體運動的快慢與物體的材料、質量無關

．
（2）根據表中的數據，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

（填“同時”或“不同時”）落地．
（3）小敏同學也對這個問題進行了研究，她讓兩片完全相同的紙（一張平展，另一 張對折）同時從三樓 由靜止開始下落，她發現兩片紙

不同時

（填“同時”或“不同時”）著地，此下落過程中兩片紙作的

不是

（填“是”或“不是”） 自由落體運動，因為

紙片受空氣阻力作用大

．

Answer 1

分析：（1）分析表格中數據中測量、質量的變化，是否引起了下落時間的變化得出結論；
（2）根據結論進行分析，材料、質量都不同，但下落的時間相等；
（3）根據題意，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．紙片在下落過程中，受空氣阻力影響較大，不是自由落體運動．

解答：解：（1）由表格中數據值，質量、材料不同，但下落時間相同，說明自由落體運動的快慢與物體的材料、質量無關；
（2）由（2）知，在月球上沒有空氣，在月球上將小鐵片和羽毛在同一地點、同一高度同時釋放，小鐵片和羽毛將同時落地；
（3）紙的質量很小，紙片在下落過程中受空氣阻力較大，所以不是自由落體運動，紙片的兩種情況受空氣阻力不同，所以紙片不會同時落地．
故答案為：（1）物體自由落體運動的快慢與物體的材料、質量無關；（2）同時；（3）不同時；不是；紙片受空氣阻力作用大．

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．在本題中控制了形狀、地點、高度相同，研究物體自由落體運動的快慢因素．