Question

小明的爸爸準備購買一輛SUV型（運動型多用途）轎車，可是上網搜索后有人說這種車重心較高，汽車容易翻倒．小明有些懷疑，通過觀察家里臺燈、照相機三腳架的穩度（即穩定性）后，設計并進行了如下實驗：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），慢慢轉動木板，直至圓柱體翻到，記錄此時木板轉過的角度θ，記錄結果如下表．

試驗次數	1	2	3	4
重心離支持面高度	低	低	中	高
物體剛好翻到時轉過的角度θ	最大	大	較大	小
穩度	最大	大	較大	小

（1）小明是通過______來判斷物體的穩度．
（2）分析數據______（填實驗次數的序號）可以得到穩度與重心高低之間的關系．
（3）分析小明的實驗數據，發現物體的穩度還與______有關．
（4）設汽車車輪和地面的四個接觸點圍成的四邊形的面積為S，汽車的重心離地面高度為h，現有汽車甲和乙，它們的重G相同，結合小明的探究結果，你認為可以通過簡單比較______（寫出表達式）就可以初步比較甲、乙兩輛汽車的穩度．
（5）小明完成上述探究后，又提出了下列幾個問題，對SUV型汽車生產廠家來說，最有研究價值的問題是______
A．是否可以通過加大車輪間距離提高穩度   B．如何降低用戶的成本
C．穩度是否與汽車車重有關               D．如何提高大家的科學素養．

Answer 1

【答案】分析：穩度是指物體處于平衡狀態的穩定程度，穩度的大小由物體重心的高度和支撐面的大小決定．重心低，支撐面大的物體穩度大，反之則穩度小．所謂支撐面大小是指物體各接觸部分所圍成的面積．本題通過實驗探究和生活事實驗證了影響穩度的這兩個因素．
解答：解：（1）根據實驗現象或數據表可以知道，圓柱體剛好翻倒時轉過的角度越小，說明越容易翻倒，即穩定程度小；
故答案為：物體剛好翻倒時木板轉過的角度θ．
（2）探究穩度大小與重心高低關系的實驗中，應控制物體所受的重力大小和支持面的大小不變，改變重心高度，所以要分析2，3，4次的實驗數據．
故答案為：2、3、4．
（3）分析1，2兩次實驗可知，甲乙圓柱體重力相同、中心高度相同，但甲圓柱體底面積大，穩度高，所以物體的穩度還與物體的底面積的大小有關．
故答案為：物體的底面積大小．
（4）通過4次實驗我們發現，物體的穩度與物體的底面積S和重心的高度h有關，物體的底面積越大、重心的高度越小，穩度越大．即S和h的大小對穩度的影響是相反的．所以我們可以通過簡單比較S/h或h/S，就可以初步比較甲、乙兩輛汽車的穩度．
故答案為：S/h或h/S．
（5）因為小明的探究是關于穩度的探究，所以通過上述對穩度的探究后，對SUV型汽車生產廠家來說，最有研究價值的問題應該是否可以通過加大車輪間距離提高穩度．  
故答案為：A．
點評：本題考查了穩度和提高穩度的方法以及控制變量法的應用，并能聯系中生活實際解決有關問題．