题目内容
【题目】小明观察到电风扇、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?他作出如下猜想:
(1)可能与物体所受的重力大小有关;
(2)可能与物体重心高低有关;
(3)可能与支持面大小有关。
(实验设计)
将不同的物体立在倾斜角度相同的斜面时,观察物体的翻倒情况,翻倒的说明其稳度较小。
(实验并收集证据)
(a)将物体立在表面粗糙的水平木板上,让木板绕点转动,观察并记录物体刚好翻倒时木板转过的角度的大小(物体不滑动),如图甲所示;
(b)制作三块重相同、外形完全相同、重心高低不同的圆柱体,如图乙中的a、b、c所示。用同样的方法进行实验并将观察结果记录在下表中;
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
重心离支持面的高度 | 低 | 中 | 高 |
物体刚好翻转时木板转过的角度θ | 大 | 较大 | 小 |
稳度 | 大 | 较大 | 小 |
(1)小明在此探究实验中是通过_______________比较物体的稳度大小的;
(2)在以上探究稳度大小与重心高低关系的实验中,应控制物体的_______和________的大小不变。实验现象表明,物体的重心越_______,其稳度越大;
(3)有一个锥形物体d,如图所示,其重心高度、底面和重力和a一样,则稳度_______大(选填“a” “d”或“一样大”);
(4)冰上速滑运动员在比赛过程中总是弯腰屈膝(如下图),依据以上探究结论,运动员采用这种姿势的好处是__________。
【答案】物体刚好翻转时木板转过的角度 物体重力的大小 支持面的大小 低 一样大 降低重心,不易跌倒
【解析】
(1)[1]物体刚好翻转时木板转过的角度越小,间接反映了物体的稳度越小。
(2)[2][3][4]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支持面的大小不变,采用的是控制变量法;由实验数据可知,物体的重心越低,其稳度越大。
(3)[5]由实验数据知,在重力相同、支持面相同时,物体稳定性与重心高低有关,而d与a比较,虽然形状不同,但重力、重心高度、支持面大小都相同,所心稳定性相同。
(4)[6]冰上速滑运动员在比赛过程中总是弯腰屈膝,依据以上探究结论,运动员采用这种姿势的好处是降低重心,增大稳度,不易跌倒。