物体的稳定度.docx

物体的稳定度摘要：在中学物理不少试题中，有关物体的稳度均认为其大小与物体重心的高低和支面的大小有关系，物体的重心越低，稳度越大；支面越大，稳度越大实际上，稳度的大小并非简单地取决于重心的高低和支面的大小，它的影响因素比较复杂．本文通过公式推导对物体稳度的影响因素做了深入的探讨，供同行们参考．关键词：稳度影响因素公式题目：请你阅读短文，回答文后的问题．稳度平放的砖和竖放的砖，都处于稳定的平衡状态．但是，它们的稳定程度不同．竖放的砖容易翻到，而平放的砖不容易翻到显然，平放的砖比竖放的砖更加稳定．把物体的稳定程度叫做稳度．物体的稳度究竟与哪些因素有关呢? 小明心中提出了这样的研究课题．他看到不倒翁的构造、天平等仪器较大的底座等现象，提出了这样的猜想：稳度可能与两个因素有关，一是物体的重心高度，二是物体的底面积．于是他进行了如下实验．实验一：他找到了一些形状完全相同但重心高度不同的几个物体进行实验，实验结果如下表 1所示．表 1 物体重心的高度和稳度重心离地面的高度／cm 1O 20 30稳度好一般差实验二：他又找了几个完全相同的物体，给它们安装上不同面积的底座进行实验，实验结果如下表 2所示．表 2 物体底座的面积和稳度底座的面积／cm 200 400 600稳度差一般好通过实验，他验证了自己的猜想并得出结论．在实验中，所谓底面积，不一定是物体与地面的接触面积，而是物体的“底”在地面中所围成的面积．如图 1所示，照相机的三角支架与地面所围成的三角形．根据你的阅读，请回答下列问题：(1)稳度与什么因素有关 ?关系是什么? 请写出你的结论．(2)为什么落地式电风扇有一个面积较大且很重的底座 ?请你用刚才探究出的结论解释一下．(3)这一结论在日常生活中有何应用?请列举一例．(4)本次探究的思维程序是——．图 1 照相机及三角支架答案：(1)稳度与重心离地面的高度和物体的“底”在地面中所围成的面积有关；重心离地面的高度越低，物体的“底”在地面中所围成的面积越大，稳度越好．(2)落地式电风扇的底座很重且很大，既降低作者简介：张新英 (1987一 )，女，硕士，中教一级，主要从事中学物理教学及中学物理问题研究- - —— 107 -—2012年第 1期物理通报物理问题讨论了重心离地面的高度，又增大了在地面中所围成的面积，使稳度更好，电风扇不易倒地．(3)在比较颠簸的路上行车时，乘客蹲着比站着更稳；溜冰时身体向下弯就不易摔倒；汽车装载货物，总是把比较重的物体放在下面，轻的物体放在上面，降低重心，增加稳定程度；三轮车比两轮车更稳；画画用的画架做成三角架等．(4)提出问题～猜想一进行实验一归纳分析一得出结论．由上述讨论可看出：稳度的大小跟物体重心的高低和支面的大小都有关系，物体的重心越低，支面越大，稳度越大．然而，日常生活和工农业生产中的许多实例说明，稳度的大小并非简单地取决于重心的高低和支面的大小．例如，如图 2所示的两个大小和重量相同但形状不同的物体(可以是堆砌的砖块等)，虽然重心高低和支面大小相同，但是很显然 2(a)物体比 2(b)物体稳．再如，如果将图 3(a)中照相机三角架的 b杆拉长，C杆向后移 (n，b杆的撑地点不变 )，如图 3(b)那样，尽管三角架 (连照相机 )的支面增大了，重心降低了，但是它的稳定程度反而也降低了(用三角架支撑竹杆晒衣服的情况与此相同)．’(a) (b)图 2(a) (b)图 3说稳度与重心高低和支面大小有关，这仅是一种经验．稳度到底是由什么决定的呢?对此，可做下述分析．从稳度的意义来看，对于一定的物体，如果使物1O8 ～， hl 、， l 、， l 、，， J 、，，一“、，，——— 7^，，一，’— dW—o dh 一—一 1一0由一道物理试题引发的对物体稳度的深入探讨张新英(烟台第九中学山东烟台 264000)(收稿日期：2011一O7—22)摘要：在中学物理不少试题中，有关物体的稳度均认为其大小与物体重心的高低和支面的大小有关系，物体的重心越低，稳度越大；支面越大，稳度越大实际上，稳度的大小并非简单地取决于重心的高低和支面的大小，它的影响因素比较复杂．本文通过公式推导对物体稳度的影响因素做了深入的探讨，供同行们参考．关键词：稳度影响因素公式题目：请你阅读短文，回答文后的问题．稳度平放的砖和竖放的砖，都处于稳定的平衡状态．但是，它们的稳定程度不同．竖放的砖容易翻到，而平放的砖不容易翻到显然，平放的砖比竖放的砖更加稳定．把物体的稳定程度叫做稳度．物体的稳度究竟与哪些因素有关呢? 小明心中提出了这样的研究课题．他看到不倒翁的构造、天平等仪器较大的底座等现象，提出了这样的猜想：稳度可能与两个因素有关，一是物体的重心高度，二是物体的底面积．于是他进行了如下实验．实验一：他找到了一些形状完全相同但重心高度不同的几个