锥体上滚

一、实验目的

观察双头锥沿斜面轨道上滚的现象，了解在重力场中物体的运动规律。

二、背景知识

物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势。

三、实验原理

能量最低原理指出：物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。本实验的现象也是能量最低原理的一个印证。

本装置通过对双头锥体与V字型倾斜轨道形状的巧妙设计，表面上给人以锥体向上滚动的错觉。实际上，两根V字型倾斜导轨的低端（即V字型尖端）间距较小，锥体停在此处时重心实际被抬高了；相反，两根V字型倾斜导轨的高端（即V字型开口端）间距较大，锥体停在此处时重心实际降低了。

四、实验操作及现象

1.将双头锥体置于导轨的高端（即V字型开口端），锥体并不下滚；

2.将双头锥体置于导轨的低端（即V字型尖端），松手后锥体自动滚上斜坡，到达高端（即V字型开口端）后停住；

3.重复步骤2，仔细观察双头锥体上滚时，锥体的重心高度的变化情况。

五、注意事项

1.移动锥体要轻拿轻放，切勿将锥体掉落地上；

2.锥体启动时位置要放正，防止它滚动时摔下来造成变形或损坏。

六、应用拓展

不倒翁原理：上轻下重的物体比较稳定，也就是说重心越低越稳定。当不倒翁在竖立状态处于平衡时，重心和接触点的距离最小，即重心最低。偏离平衡位置后，重心总是升高的。所以不倒翁无论如何摇摆，总是不倒的。

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