物体的稳定度

1、 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

2、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 3

3、0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

4、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

5、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

6、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

7、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 ， dWo 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

8、 ：2011一O722)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

9、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

10、 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 ：

11、(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 低了重 心离地 面 的高度 ，又 增 大 了在 地 面 中所 围

12、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

13、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

14、 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 ， dWo dh 一 一 1<一0习题题目0位同学学习过此题，做题成功率0%稳度平放的砖和竖放的砖都处于稳定的平衡状态但是，他们的稳定程度不同竖放的砖容易翻倒，而平放的砖不易翻倒显然，平放的砖比竖放的砖更加稳定我们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

15、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，二是物体的底面积于是，他进行了如下的实验：实验一：他找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：重心离地面的高度102030稳 度好一般差 实验二：他又找了几个完全相同的物体，给他们安装上不同面积的底座进行实验，实验结果如下：底面的面积cm2200 400 600 稳 度 差 一般 好 通过实验，他验证了自己的猜想并得出了结论在实验中他发现，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，照相机的三角支架与地

16、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1例 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

17、，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

18、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

19、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

20、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1 O8 ， h l 、， l 、，

21、l 、 ， J 、， 一 “ 、， 7， 一 ， dWod h 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O722)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

22、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

23、 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

24、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

25、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- - 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

26、 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

27、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2012年第1期 物理通报 物理问题讨论由一道物理试题引发的对物体稳度的深入探讨张新英(烟

28、台第九中学 山东烟台 264000)(收稿日期：2011一O722)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