4. (2026·宁波余姚月考)如图是同学们在劳动课上用竹签和竹片等制作的“竹蜻蜓”,在空中释放能下落。为探究影响竹蜻蜓下落快慢的因素,小科同学取翅身、翅尾长度不相同的三种竹蜻蜓进行实验,并改变回形针数量,从4米高的平台静止释放,测出落地的时间,结果记录如下表(其中②④⑤组用的是同一竹蜻蜓,①②③组竹蜻蜓质量③＞②＞①)。

翅身——
翅尾——

|组别|翅身长/cm|翅尾长/cm|翅身负重|下落时间/s|
|----|----|----|----|----|
|①|4|4|0|$t_1$|
|②|4|5|0|$t_2$|
|③|5|4|0|$t_3$|
|④|4|5|两枚回形针|$t_4$|
|⑤|4|5|四枚回形针|$t_5$|
(1)该实验是通过比较(填“相同时间内通过的路程”或“通过相同路程所用的时间”)来比较竹蜻蜓下落快慢的。
(2)小科对②④⑤组经多次实验,均发现下落时间$t_2＞t_4＞t_5$,则他可以得出的结论是。
(3)同样对①②③组经多次实验,均发现下落时间$t_1＞t_2＞t_3$,于是小科得出“竹蜻蜓的下落随翅身长度和翅尾长度的增大而加快,且翅尾长度对竹蜻蜓下落快慢的影响大于翅身长度”的结论,你认为他的结论(填“可靠”或“不可靠”),理由:。

4.(1)通过相同路程所用的时间 (2)在翅身长和翅尾长相同的情况下,竹蜻蜓质量越大,下落越快 (3)不可靠 三组实验没有控制竹蜻蜓的质量相等
【解析】(1)该实验通过比较通过相同路程所用的时间来比较竹蜻蜓下落的快慢。因为当路程相同时,所用时间越短,下落越快,反之则越慢。
(2)小科对②④⑤组经多次实验,这三组实验中竹蜻蜓的翅身和翅尾长度相同,即其他条件相同,而质量不同,且下落时间$t_2＞t_4＞t_5$,时间越短下落越快,所以可以得出:在其他条件相同的情况下,竹蜻蜓质量越大,下落越快。(3)小科对①②③组经多次实验,得出的结论不可靠。因为在这三组实验中,竹蜻蜓的翅身长度和翅尾长度都在变化,同时没有控制竹蜻蜓的质量相等,即没有控制单一变量,所以无法确定是翅身长度、翅尾长度还是质量对竹蜻蜓下落快慢的影响,也就不能得出“竹蜻蜓的下落随翅身长度和翅尾长度的增大而加快,且翅尾长度对竹蜻蜓下落快慢的影响大于翅身长度”的结论。

【分析】
要解决这道题，需结合比较物体运动快慢的方法和控制变量法分析：
1. 比较物体运动快慢的方法有两种：相同时间比路程，或相同路程比时间。本题中竹蜻蜓从4米高释放，下落路程固定，因此通过比较通过相同路程所用的时间判断下落快慢。
2. 分析②④⑤组实验：三组的翅身、翅尾长度相同，仅负重（质量）不同，下落时间不同，据此可得出质量对下落快慢的影响。
3. 分析①②③组实验：三组的翅身、翅尾长度和质量都不同，未控制变量，因此无法得出翅身、翅尾长度对下落快慢的影响，结论不可靠。
【解析】
(1) 实验中竹蜻蜓下落的路程均为4米（相同路程），因此通过比较通过相同路程所用的时间来判断下落快慢，时间越短，下落越快。
(2) ②④⑤组实验中，竹蜻蜓的翅身、翅尾长度相同，仅负重（质量）不同，且下落时间$t_2＞t_4＞t_5$，说明质量越大，下落时间越短，即下落越快，因此结论为：在翅身长和翅尾长相同的情况下，竹蜻蜓质量越大，下落越快。
(3) ①②③组实验中，竹蜻蜓的翅身长度、翅尾长度和质量均不相同，未控制单一变量，无法确定是翅身长度、翅尾长度还是质量对下落快慢产生影响，因此得出的结论不可靠，理由是三组实验没有控制竹蜻蜓的质量相等。
【答案】
(1) 通过相同路程所用的时间
(2) 在翅身长和翅尾长相同的情况下，竹蜻蜓质量越大，下落越快
(3) 不可靠；三组实验没有控制竹蜻蜓的质量相等
【知识点】
运动快慢的比较；控制变量法；影响物体下落快慢的因素
【点评】
本题考查运动快慢的比较方法和控制变量法的应用，是探究类实验的基础题型，核心在于理解控制变量法在实验中的作用，即探究某一因素的影响时需控制其他因素不变，难度适中，适合月考考查学生的实验探究能力。
【难度系数】
0.5