Question

【題目】小明觀察到電風(fēng)扇、臺(tái)燈等有個(gè)大而重的底座，可使它們不易翻倒。物體的穩(wěn)定程度（穩(wěn)度）與哪些因素有關(guān)呢？他作出如下猜想：

(1)可能與物體所受的重力大小有關(guān)；

(2)可能與物體重心高低有關(guān)；

(3)可能與支持面大小有關(guān)。

（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)）

將不同的物體立在傾斜角度相同的斜面時(shí)，觀察物體的翻倒情況，翻倒的說(shuō)明其穩(wěn)度較小。

（實(shí)驗(yàn)并收集證據(jù)）

(a)將物體立在表面粗糙的水平木板上，讓木板繞點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察并記錄物體剛好翻倒時(shí)木板轉(zhuǎn)過(guò)的角度的大小（物體不滑動(dòng)），如圖甲所示；

(b)制作三塊重相同、外形完全相同、重心高低不同的圓柱體，如圖乙中的a、b、c所示。用同樣的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并將觀察結(jié)果記錄在下表中；

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
重心離支持面的高度	低	中	高
物體剛好翻轉(zhuǎn)時(shí)木板轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ	大	較大	小
穩(wěn)度	大	較大	小

(1)小明在此探究實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)_______________比較物體的穩(wěn)度大小的；

(2)在以上探究穩(wěn)度大小與重心高低關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)控制物體的_______和________的大小不變。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，物體的重心越_______，其穩(wěn)度越大；

(3)有一個(gè)錐形物體d，如圖所示，其重心高度、底面和重力和a一樣，則穩(wěn)度_______大（選填“a” “d”或“一樣大”）；

(4)冰上速滑運(yùn)動(dòng)員在比賽過(guò)程中總是彎腰屈膝（如下圖），依據(jù)以上探究結(jié)論，運(yùn)動(dòng)員采用這種姿勢(shì)的好處是__________。

Answer 1

【答案】物體剛好翻轉(zhuǎn)時(shí)木板轉(zhuǎn)過(guò)的角度 物體重力的大小 支持面的大小 低 一樣大 降低重心，不易跌倒

【解析】

(1)[1]物體剛好翻轉(zhuǎn)時(shí)木板轉(zhuǎn)過(guò)的角度越小，間接反映了物體的穩(wěn)度越小。

(2)[2][3][4]在以上探究穩(wěn)度大小與重心高低關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)控制物體所受的重力大小和支持面的大小不變，采用的是控制變量法；由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，物體的重心越低，其穩(wěn)度越大。

(3)[5]由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，在重力相同、支持面相同時(shí)，物體穩(wěn)定性與重心高低有關(guān)，而d與a比較，雖然形狀不同，但重力、重心高度、支持面大小都相同，所心穩(wěn)定性相同。

(4)[6]冰上速滑運(yùn)動(dòng)員在比賽過(guò)程中總是彎腰屈膝，依據(jù)以上探究結(jié)論，運(yùn)動(dòng)員采用這種姿勢(shì)的好處是降低重心，增大穩(wěn)度，不易跌倒。