内容发布更新时间 : 2024/12/23 3:39:48星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

4.3 物体平衡的稳定性

［自学目标］

1、知道平衡的种类以及平衡的影响因素 2、知道什么是稳度

3、知道如何改变稳度以及能在生活中结合稳度知识解决问题 ［自学导引］

1、什么是稳定平衡？

提示：处于平衡状态的物体，当受到外界的扰动而偏离平衡位置时，如果外力或外力矩促使物体回到原平衡位置，这样的平衡叫稳定平衡，处于稳定平衡的物体，偏离平衡位置时，重心一般是升高的。

2、什么叫不稳定平衡？

提示：处于平衡状态的物体，当受到外界的扰动而偏离平衡位置时，如果外力或外力矩促使物体偏离原来的平衡位置，这样的平衡叫不稳定平衡，处于不稳定平衡的物体，偏离平衡位置时，重心一般是降低的。

3、如何理解随遇平衡？

提示：随遇平衡 处于平衡状态的物体，当受到外界扰动而偏离平衡位置时，物体受到的合外力或合力矩没有变化，这样的平衡叫随遇平衡，处于随遇平衡的物体，偏离平衡位置后，重心高度不变。

在平动方面，物体不同方面上可以处于不同的平衡状态，在转动方面，对不同方向的转轴可以处于不同的平衡状态。例如，一个位于光滑水平面上的直管底部的质点，受到平行于管轴方向的扰动时，处于随遇平衡状态；受到与轴垂直方向的扰动时，处于稳定平衡状态，一细棒，当它直立于水平桌面时，是不稳定平衡，当它平放在水平桌面时，是随遇平衡。 4、稳度以及影响稳度的因素是什么？

提示：物体稳定的程度叫稳度，一般说来，使一个物体的平衡遭到破坏所需的能量越多，这个平衡的稳度就越高。稳度与重心的高度及支面的大小有关，重心越低，支面越大，稳度越大。

［要点导学］

一、平衡与不稳定平衡

看上图：当小球位于谷底（它的 x 坐标为 O）它处在一个平衡状态。如果有了外界的干扰，小球跑到 A 点（它的 x 坐标 ----- 下同），那么，在该点受到一个指向 O 点的力的作用；

同样，在外界的干扰下，小球移动到 B 点，它也会受到指向 O 点的力的作用。在没有外界的干扰的情况下，小球一定可以回到 O 点，达到平衡，O 点就是稳定平衡点。

请看下图：当小球处于一个峰顶位置，处于平衡状态。当遇到外界的干扰，小球移动到 C 点或 D 点时，小球再也没有受到指向 O 点的力，而是背离 O 点的力，因此，当外界的干扰撤销之后再也回不到原来的平衡点了。所以，这样的平衡点被称作不稳定平衡点。 稳定平衡点处，物体所具有的势能最小，而在不稳定平衡点处它的势能不是最小，在我们的这个例子中它的重力势能最大。

二、稳度

稳度：是指物体处于稳定平衡状态的稳定程度，稳度的大小由物体重心的高度和支持面的大小决定．重心低，支持面大的物体稳度大，反之则稳度小．所谓支持面是指物体各部分所围成的面积．如站在行驶车厢里的人，为了增大稳度，往往把两腿叉开，这样两脚所围成的面积就增加了，支持面增加了(同时重心也降低了)，稳度增大了．又如一块砖平放和竖放相比较，平放时重心低，支持面积大，所以稳度就大．增大物体的稳度有重要的实际意义，为了增大物体的稳度，既可以增大底面积，也可以降低重心的高度，还可以同时增大底面积和降低重心高度．精密的天平一定安置在一个底面积较大，又较重的底座上；高压线的铁塔都有一个很大的支持面；越野汽车和山区的拖拉机轮间宽度都较大，都是为了增大物体的稳度．

提高稳度的方法 一、增大支面

注意：支面不一定是接触面，是物体各部分围成的面积。 二、降低重心

［能力训练］

参考答案：

2、汽车置于水平面上是中心高出地面不超过1.732米 3、增大支面与降低重心