铁盒能自动爬坡你相信吗

地球上的一切物体都受到重力的作用，重力的方向是竖直向下的，物体的重心越低，支撑面越大，其稳定性就越好。重心是物体各部分所受重力的等效作用点。对于规则均匀的物体（比如空铁盒），重心在几何中心；但如果物体内部重量分布不均（比如装了偏心的铁块），重心就会向重的一侧偏移。物体在重力作用下会从高处向低处运动，水往低处流就是常见的现象，生活中的玩具不倒翁，人经过冰面时弯腰屈膝防止滑倒，这些现象均与重心位置有关。你相信一个铁盒能自己逆着斜坡自动向上滚动还能静止在斜坡上吗？其中的科学原理是什么呢？接下来请跟着本文一起动手实验揭开其中的奥秘。

科学原理：

木板倾斜放置后，形成了一个斜面，斜面是省力机械。当把铁盒标有数字2的位置放在斜面上时，铁盒、强磁体和铁块组成的整体重心位置偏右上，在重力作用下，强磁体和铁块会向铁盒靠近木板低端的一侧移动，铁盒则开始“向上滚动”，随着铁盒“向上滚动”，强磁体和铁块的位置不断降低，使得整体的重心逐渐下降，铁盒看似向上滚动，但实际上铁盒、强磁体和铁块组成的整体重心是在不断下降的。最终，重力势能转化为动能，推动铁盒看似向上，实则向重心更低处滚动。

当把铁盒标有数字1的位置放在斜面上时，铁盒、强磁体和铁块组成的整体重心位置偏左下，在重力作用下，铁盒开始“向下滚动”。当把铁盒标有数字3的位置放在斜面上时，铁盒、强磁体和铁块组成的整体受到重力和斜面对铁盒的支持力还有斜面对铁盒的静摩擦力三个力的作用，这三个力的合力为零，铁盒保持静止。

材料准备：

圆形空铁盒、长木板、强磁体、铁块、白板笔、热熔胶

实验操作：

1.将圆形铁盒直立在桌面上，在其底部位置标记数字2，在左上方和右上方分别标上数字3和1。

2.打开铁盒，用热熔胶将强磁体吸在标记数字3的位置处，再将铁块吸在强磁体上，盖上铁盒盖。

3.将长木板放在桌面上，另一端用纸盒垫高，使得倾角大约45°。

4.将铁盒标有数字3的位置放在斜面上放手（发出口令“静止不动”），此时铁盒静止在斜面上。

5.将铁盒标有数字2的位置放在斜面上放手（发出口令“向上滚动”），可看到铁盒自动向上滚动的现象。

6.将铁盒标有数字1的位置放在斜面上放手（发出口令“向下滚动”），可看到铁盒自动向下滚动的现象。