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珍珍观察到电风扇、台灯等有个大而重的底座,可使它们不易翻倒.物体的稳定程度(稳度)与哪些因素有关呢?她猜想:可能与物体所受的重力大小、重心高低及支持面的大小有关.如何
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珍珍观察到电风扇、台灯等有个大而重的底座,可使它们不易翻倒.物体的稳定程度(稳度)与哪些因素有关呢?她猜想:可能与物体所受的重力大小、重心高低及支持面的大小有关.如何比较物体的稳度大小呢?她发现,让不同的物体倾斜相同的角度时,有的物体翻倒,有的物体不翻倒,翻倒的说明其稳度较小.于是,她将物体放在表面粗糙的水平木板上,让木板绕O点转动,通过观察物体刚好翻倒时木板转过的角度θ的大小(物体不滑动),来比较物体稳度的大小,如图所示.
在探究物体的稳度大小与物体重心高低的关系时,她制作了三块重相同、外形完全相同、重心高低不同的圆柱体,如图中的甲、乙、丙所示.实验时,将它们依次放在木板上,分别记下让它们刚好翻倒时,木板转过的角度θ的大小.实验记录如下表.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 重心离支持面高度 | 低 | 中 | 高 |
| 物体刚好翻倒时 木板转过的角度 | 大 | 较大 | 小 |
| 稳度 | 大 | 较大 | 小 |
(2)在以上探究稳度大小与重心高低关系的实验中,应控制物体所受的重力大小
和______的大小不变,这种实验方法叫______法.
(3)实验现象表明,物体的重心越______,其稳度越大.
(4)依据以上结论,卡车装货时,应把重的货物装在______层(选填“上”或“下’’),可使货物不易翻倒.
(5)设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S,汽车的重心离地面高度为h,现有汽车甲和乙,它们的重G相同,结合小明的探究结果,你认为可以通过简单比较
| S |
| h |
| h |
| S |
| S |
| h |
| h |
| S |
(6)小明完成上述探究后,又提出了下列几个问题,对SUV型汽车生产厂家来说,最有研究价值的问题是______
A.是否可以通过加大车轮间距离提高稳度 B.如何降低用户的成本
C.稳度是否与汽车车重有关 D.如何提高大家的科学素养.
▼优质解答
答案和解析
(1)物体刚好翻倒时木板转过的角度θ越小,间接反映了物体的稳度越小.
(2)探究稳度大小与重心高低关系的实验中,应控制物体所受的重力大小和支持面的大小不变,这种实验方法叫控制变量法.
(3)物体的重心越低,稳度越大.
(4)依据以上结论,卡车装货时,应把重的货物装在下层,这样可以降低重心,提高稳度.
(5)通过实验我们发现,物体的稳度与物体的底面积S和重心的高度h有关,物体的底面积越大、重心的高度越小,稳度越大.即S和h的大小对稳度的影响是相反的.所以我们可以通过简单比较S/h或h/S,就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度.
(5)因为小明的探究是关于稳度的探究,所以通过上述对稳度的探究后,对SUV型汽车生产厂家来说,最有研究价值的问题应该是否可以通过加大车轮间距离提高稳度.
故答案为:(1)小;(2)支持面;控制变量;(3)低;(4)下;(5)
或
;(6)A.
(2)探究稳度大小与重心高低关系的实验中,应控制物体所受的重力大小和支持面的大小不变,这种实验方法叫控制变量法.
(3)物体的重心越低,稳度越大.
(4)依据以上结论,卡车装货时,应把重的货物装在下层,这样可以降低重心,提高稳度.
(5)通过实验我们发现,物体的稳度与物体的底面积S和重心的高度h有关,物体的底面积越大、重心的高度越小,稳度越大.即S和h的大小对稳度的影响是相反的.所以我们可以通过简单比较S/h或h/S,就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度.
(5)因为小明的探究是关于稳度的探究,所以通过上述对稳度的探究后,对SUV型汽车生产厂家来说,最有研究价值的问题应该是否可以通过加大车轮间距离提高稳度.
故答案为:(1)小;(2)支持面;控制变量;(3)低;(4)下;(5)
| S |
| h |
| h |
| S |
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