【题】在运行的火车上利用木工水平仪能不能对路面的倾斜度进行准确的判断？
【解】水平仪要想准确地显示出路面起伏状况，火车必须匀速行驶，不能出现加速的情况。而在现实中，这种匀速行驶的现象是不可能一直持续的，即使火车行驶在非常水平的地段，也会有出站时的加速及刹车时的减速情况。而水平仪上的气泡，只要是火车开始运行就会不时地从中心向两端移动。所以并不是每次气泡的运动都能说明路面发生了倾斜，要是通过这个特征去判断路面的倾斜度是做不到完全准确的。
我们看一下下面的示意图，以便于理解。如图所示，假设水平仪为AB，在静止的火车中水平仪的重量为P，在水平方向上吸引水平仪向后移动的力为R，P和R的合力为Q。沿着箭头MN所指示的方向，火车在水平面上加速前行着。水平仪下面的基座向前滑行，所以水平仪就会沿着地面向后滑动。合力Q挤压水平仪，使其贴近基座，对于液体来说，就相当于起作用的是重力了。水平面要暂时在HG区域内移动的话，水平仪的铅垂线就需要指向OQ。这时，铅垂线上的气泡就会朝着B端移动。此时的B端，相对于新的水平面来讲，已经微微翘起。当然，上述这种情况只有在相当水平的路面才有可能发生。假如是处在坡面上，水平仪随着坡度以及火车加速度的变化，有可能会显示错误的路面起伏情况。
如图所示，当火车开始刹车时，就改变了力的分布情况。这时，吸引水平仪向前运动的力R′开始作用到水平仪上，基座平面会“落后”于水平仪。力R′如果不受摩擦力的影响，水平仪将会滑向火车的前壁。这时力R′和力P的合力为Q′。最终，气泡是向着A端靠拢的。虽然此时火车是在水平面上行驶，水平面也会暂时在H′G′区域内位移。
总结来说，只有加速度（正的或负的）消失，水平仪才会显示正常的指示结果。火车在水平面上加速或减速运动时，水平仪的指示结果也会出现起伏。只要有加速度的存在，水平仪中的气泡就会偏离中间的位置。
由于在道路的弧线转弯处由重力产生的水平离心力会导致水平仪显示错误，所以我们也不能依靠运行的火车中的水平仪去判断路面的横向倾斜度。
