Question

（2013?德城區(qū)二模）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．小鐵球等物體下落時受到的空氣阻力很小，可以忽略不計，因此，小鐵球由靜止開始下落的運動可以近似當作自由落體運動．
（1）興趣小組在課外實踐活動中，用閃光照相機探究小鐵球做自由落體運動的情況，照相機每隔0.1s曝光一次，照片如圖．由此可以判斷出小鐵球下落時速度變化情況是

一直變大

（選填“不變”、“先變大后不變”或“一直變大”）．A、B兩位置間的實際距離為

75.0

cm，則此過程中，小鐵球的速度為

2.5

m/s；
（2）為了進一步探究小鐵球由靜止開始下落一定高度的時間是否與球的質(zhì)量有關(guān)，請設計一個實驗方案．
簡要做法：

只改變小鐵球的質(zhì)量，然后測量小鐵球下落的時間

；
如何判斷：

如果下落的時間不變，則表示小鐵球由靜止開始下落一定高度的時間與球的質(zhì)量無關(guān)；如果下落時間改變，則表示與球的質(zhì)量無關(guān)

．

Answer 1

分析：（1）在整個下落過程中，照相機曝光時間是相同的，根據(jù)圖片分析相同時間內(nèi)通過距離的變化，便可得出小球速度的變化．
進行刻度尺的讀數(shù)時，注意分析刻度尺的單位和分度值，讀數(shù)時要估讀到分度值的下一位．
A、B間小球的速度是指這段路程內(nèi)的平均速度，根據(jù)公式v=

s

t

，s是指A、B間的路程，t是從A到B所用的時間．
（2）要想判斷小鐵球由靜止開始下落一定高度的時間是否與球的質(zhì)量有關(guān)，則應在保持其它條件不變的情況下，改變小球的質(zhì)量，然后比較所用時間是否發(fā)生變化．

解答：解：（1）照相機曝光間隔時間是相同的，由圖知，小球下落過程中在相同時間內(nèi)通過的路程越來越大，所以速度在增大．
由圖知，刻度尺的分度值為1dm，所以AB間的距離為7.50dm或75.0cm．
照相機每隔0.1s曝光一次，所以由A到B所用的時間為0.3s．
所以AB之間的速度為：v=

s

t

=

75.0×10-2m

0.3s

=2.5m/s．
（2）為了進一步探究小鐵球由靜止開始下落一定高度的時間是否與球的質(zhì)量有關(guān)，需要改變小球質(zhì)量的大小，但要保持其它的量不變．然后測量小鐵球下落的時間．
如果下列的時間不變，則表示與質(zhì)量無關(guān)；若時間改變，則表示與時間有關(guān)．
故答案為：（1）一直改變；75.0；2.5；（2）只改變小鐵球的質(zhì)量，然后測量小鐵球下落的時間；如果下落的時間不變，則表示小鐵球由靜止開始下落一定高度的時間與球的質(zhì)量無關(guān)；如果下落時間改變，則表示與球的質(zhì)量無關(guān)．

點評：此題主要探究小鐵球由靜止開始下落一定高度的時間是否與球的質(zhì)量有關(guān)，通過一些問題考查了學生對刻度尺的讀數(shù)及平均速度的求法的掌握．同時考查了控制變量法在此實驗中的應用．要探究研究問題跟哪個物理量的關(guān)系，就需改變哪個物理量，但其它量要保持不變．