Question

【题目】当高台跳雪运动员出现在赛道的顶端时，全场观众的目光都集中在他身上。运动员由高处急速滑下，在即将到达赛道底部时，他的速度已达到100km/h。这时，他双膝弯曲，使劲一蹬，顺势跃向空中。然后，为了减小空气阻力的影响，他上身前倾，双臂后摆，整个身体就像一架飞机，向前滑翔。刺骨的寒风抽打着他的脸庞，两边的雪松飞快地向后掠过。最终，滑雪板稳稳地接触地面。右图是记者用照相机拍下的精彩瞬间。

（1）滑雪不仅是一项运动，同时还是一门科学。请你从以上材料中，找出与物理有关的现象，并说出相应的原理、道理或概念__________。

（2）小羽发现在滑雪比赛中，运动员能否稳稳地接触地面，是比赛得分较关键的因素。他猜想：运动员落地时的稳定程度可能与他的重心高低有关。于是他利用物理课上学到的科学探究方法，对猜想进行验证。小羽找来两块完全相同的橡皮，一块竖直放置；另一块平放，且切去总长的1/5垫在下部（粘牢）。如图所示，同时放在水平书面上，微微摆动书，发现竖直放置的橡皮总是先倾倒。

①在探究过程中，小羽采用接触面积相同，观察____________，判断稳定程度与重心高低的关系；

②通过以上探究可得到的结论是：________________________；

③该结论在生产、生活和科学实践中有很多应用，试举一例：______________________。

Answer 1

【答案】 谁容易倾倒 物体的稳定程度与重心高低有关，重心越低，越稳定 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

【解析】（1）根据题意进行分析，可以得到如下涉及到的物理现象及原理：

目光集中在运动员身上，人眼观看时，眼睛利用了凸透镜成像的原理；

使劲一蹬，顺势跃向空中，利用了力可以改变物体的运动状态；

上身前倾，双臂后摆，利用了减小阻力的原理；

寒风抽打着他的脸庞，涉及蒸发吸热的原理以及热传递；

雪松飞快地向后掠过，涉及参照物的选取；

最终，滑雪板稳稳地接触地面，体现了重力的作用。

（2）①在探究过程中，小羽采用接触面积相同，体现了控制变量的思想，通过观察哪个橡皮先倒下即谁容易倾倒，来判断稳定程度与重心高低的关系；

②实验发现竖直放置的橡皮总是先倾倒，是因为竖直放置的橡皮重心高，故可得到的结论是：物体的稳定程度与重心高低有关，重心越低，越稳定；

③重心越低，越稳定的应用，如：不倒翁这种玩具，设计时重心很低，所以倾斜很大的角度时，仍然能够直立起来，利用了此原理；

汽车装载货物，把密度大的物体放在下面，重心低，更稳固，利用了此原理；

建筑高楼时，要挖很深的地基，降低重心，增加稳定性等。