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这样学高中物理更有益——力学部分
Learning High School Physics This Way is More Beneficial—Mechanics Section

在 MN 的连线上。同理可将几何图形划分成 AEFP 和 PGCD 两个规则几何图形，
可得到 O、O′两个重心，其整体重心必然在 OO′连线上。则 MN 与 OO′的交
点 Q 即为薄板重心。

实验研究还可以加深对重心概念的理解，将 AEHD 部分的重力看成集中在
M 点，同理各部分重力分别集中在对应的 N、O 和 O′点，M、N、O 和 O′可
理想化为质点，四个点的重力可认为集中于一点。这样就可以得到质量分布均匀
形状规则薄片 AEFGCD 的重心在 Q 点。

分析可以初步了解力学中等效的思想，用部分替代整体。

神奇的三角支撑
神奇的三角支撑

三根火柴棍究竟能吊起几瓶矿泉水。
三根火柴棍究竟能吊起几瓶矿泉水。
器材：火柴棍、瓶装水、细线、边缘较粗糙的桌子。
器材：火柴棍、瓶装水、细线、边缘较粗糙的桌子。
操作：拿出一根火柴，将它放在桌边，一半
操作：拿出一根火柴，将它放在桌边，一半悬空，一半用矿泉水瓶压住；在
矿泉水瓶口缠上一条棉线挂在火柴悬空的那一端；把水瓶上棉线做的绳环拉起来，
悬空，一半用矿泉水瓶压住；在矿泉水瓶口缠上
拿出第二根火柴，将它横着支在这个绳环中间撑开，保证火柴平行于地面；用第
一条棉线挂在火柴悬空的那一端；把水瓶上棉线
三根火柴棒的头部，抵住第一根火柴棒的头部，再把它的尾部抵在第二根火柴的
做的绳环拉起来，拿出第二根火柴，将它横着支
中间位置，第一根和第二根火柴是呈 90°摆放慢慢调整重心，三根火柴就搭建
完毕了；慢慢移开压在第一根火柴上的水瓶，第一根火柴竟然牢牢地在桌沿上没
在这个绳环中间撑开，保证火柴平行于地面；用
有掉下来，第一瓶水也稳稳地吊在桌边。
第三根火柴棒的头部，抵住第一根火柴棒的头部，
如果继续往上挂瓶装水，最后这三根火柴棍一共挂住了 9 瓶水，大约
再把它的尾部抵在第二根火柴的中间位置，第一
4950mL 的水。但是，仅仅需要三根火柴棍，在桌边竟然就能挂住了整整 9 瓶水，
根和第二根火柴是呈 90°摆放慢慢调整重心，三
这简直是太不可思议了，这么神奇的现象究竟是为什么呢？
三根火柴棍作用下能够支撑很重的物体是整体平衡作用的结果。被撑开的棉
根火柴就搭建完毕了；慢慢移开压在第一根火柴上的水瓶，第一根火柴竟然牢牢地在桌沿上
线对第二根火柴棒有一个往里的挤压力，这个挤压力保证了棉线和火柴之间有足
没有掉下来，第一瓶水也稳稳地吊在桌边。
够的摩擦，为第三根火柴提供了支撑力。而如果没有第三根火柴棒，桌面上的第
如果继续往上挂瓶装水，最后这三根火柴棍一共挂住了 9 瓶水，大约 4950mL 的水。但

是，仅仅需要三根火柴棍，在桌边竟然就能挂住了整整 9 瓶水，这简直是太不可思议了，这

么神奇的现象究竟是为什么呢？

三根火柴棍作用下能够支撑很重的物体是整体平衡作用的结果。被撑开的棉线对第二根
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火柴棒有一个往里的挤压力，这个挤压力保证了棉线和火柴之间有足够的摩擦，为第三根火

柴提供了支撑力。而如果没有第三根火柴棒，桌面上的第一根火柴棒是撑不住的。所以这三

根火柴棒相互支撑形成了一个整体支架，达到了整体力的平衡。
在日常生活中有很多应用：平衡力系在建筑学上有很多的应用，特别是在工厂厂房的建

设中。因为厂房的结构要能够在受到自重、吊车、风、积雪等荷载作用时，保持坚固不坏，

所以整体结构要分外结实、稳定。

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