Question

“物體只在重力作用下由靜止開始下落的運動稱為自由落體運動”。小明對這種落體運動產生了探究的興趣，提出了兩個問題。
問題一：物體下落的快慢是否與物體的質量有關?
問題二：物體下落的高度與下落的時間存在著怎樣的關系?
（1）針對問題一，你的猜想是：物體下落的快慢與物體的質量有關，且物體的質量越大，下落越           。
（2）小明根據你的猜想，設計了如下實驗，請將實驗方案補充完整：
取質量不同的物體放在      的高度（填“相同”或“不同”），讓它們自由下落，比較所用的時間。
（3）請根據你的猜想，再設計一種實驗方案：取質量不同的物體，讓它們自由下落，比較                                                  。
（4）小明在探究“問題二”時，通過實驗，測量出同一物體分別從不同高度下落的時間如表。分析實驗數據發現：“物體下落的高度與下落的時間不滿足正比例關系”。他猜想“物體下落的高度與下落時間的平方成正比”，若要驗證這一猜想，應如何處理分析實驗數據?

高度	下落時間
hl	tl
h2	t2
h3	t3

 

Answer 1

（1）快（慢）；
（2）相同；
（3）相同時間內下落的高度；
（4）計算出下落的高度與對應下落的時間平方的比值，即，如果它們的比值在誤差范圍內可認為相等，說明以上猜想是正確的，否則猜想是錯誤的．

試題分析：（1）針對問題1，可以猜想物體下落的快慢與物體的質量有關，并且物體的質量越大，下落越快（或慢）；
（2）小明設計的方案必須控制物體的質量不同，放在相同的高度，讓它們自由下落，比較所以的時間；
（3）也可以取質量相同的物體，讓它們自由下落，比較相同時間內下落的高度；
（4）小明要驗證“物體下落的高度與下落時間的平方成正比”這一猜想是否正確，需要計算出下落的高度與對應下落的時間平方的比值，即，看它們在誤差內是否相等．
所以答案為：（1）快（慢）；
（2）相同；
（3）相同時間內下落的高度；
（4）計算出下落的高度與對應下落的時間平方的比值，即，如果它們的比值在誤差范圍內可認為相等，說明以上猜想是正確的，否則猜想是錯誤的．
點評：此題屬于探究題型，探究自由落體運動的性質，要結合控制變量法進行分析解答，知道應該控制哪些因素不變，改變哪些因素．