Question

小明的爸爸準(zhǔn)備購(gòu)買(mǎi)一輛SUV型（運(yùn)動(dòng)型多用途）轎車(chē),可是上網(wǎng)搜索后有人說(shuō)這種車(chē)重心較高，汽車(chē)容易翻倒。小明有些懷疑，通過(guò)觀察家里臺(tái)燈、照相機(jī)三腳架的穩(wěn)度（即穩(wěn)定性）后，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如下圖所示，他首先制作了甲、乙、丙、丁四塊重相同、除甲底面積較大外其他外形完全相同、重心高低不同的圓柱體，然后將它們依次放在木板上（物體不滑動(dòng)），慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)木板，直至圓柱體翻倒，記錄此時(shí)木板轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ，記錄結(jié)果如下表。

（1）小明是通過(guò) 來(lái)判斷物體的穩(wěn)度。

（2）分析數(shù)據(jù) （填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號(hào)）可以得到穩(wěn)度與重心高低之間的關(guān)系。

（3）分析小明的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)物體的穩(wěn)度還與 有關(guān)。

（4）設(shè)汽車(chē)車(chē)輪和地面的四個(gè)接觸點(diǎn)圍成的四邊形的面積為S，汽車(chē)的重心離地面高度為h，現(xiàn)有汽車(chē)甲和乙，它們的重G相同，結(jié)合小明的探究結(jié)果,你認(rèn)為可以通過(guò)簡(jiǎn)單比較______（寫(xiě)出表達(dá)式）就可以初步比較甲、乙兩輛汽車(chē)的穩(wěn)度。

（5）根據(jù)小明得出的探究結(jié)論，對(duì)于SUV型汽車(chē)生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō)，以下最有研究?jī)r(jià)值的問(wèn)題是（ ）

A．是否可以通過(guò)加大車(chē)輪間距離提高穩(wěn)度

B．如何降低用戶的成本

C．穩(wěn)度是否與汽車(chē)車(chē)重有關(guān)

D．如何提高大家的科學(xué)素養(yǎng)

 

Answer 1

（1）物體剛好翻倒時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)的角度 （2）2、3、4 （3）底面積 （4）S/h （5）A

【解析】

試題分析：物體穩(wěn)度是指物體的穩(wěn)定性，越不容易傾倒其穩(wěn)定性越好，實(shí)驗(yàn)中小明是將物體翻倒，觀察翻倒時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)的角度來(lái)判斷的，翻倒時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)的角度越大，說(shuō)明其穩(wěn)定性越好。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，物體重心離支持面高度越高，物體翻倒時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)的角度越小，說(shuō)明其穩(wěn)定性越差。實(shí)驗(yàn)中甲的底面積大于乙的底面積，在重心高度相同時(shí)，甲的穩(wěn)定性大于乙的，說(shuō)明物體的穩(wěn)定性還與底面積有關(guān)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，物體的重心越低（h小），穩(wěn)定性越好；底面積越大（S大），穩(wěn)定性越好�？梢酝ㄟ^(guò)S/h的比值來(lái)比較，比值越大，說(shuō)明其穩(wěn)定性越好。也可以利用h/S的比值來(lái)比較，比值越大，穩(wěn)定性越差。對(duì)于汽車(chē)來(lái)說(shuō)，其穩(wěn)定性與重心高度和四輪間的面積有關(guān)，可以通過(guò)增大四輪間的距離、降低汽車(chē)重心高度來(lái)增大汽車(chē)行駛時(shí)的穩(wěn)定性。

考點(diǎn)：重心及科學(xué)探究過(guò)程