Question

調(diào)查我國(guó)西部地區(qū)滑坡泥石流情況：
近幾年，西部地區(qū)泥石流災(zāi)害頻繁．小組調(diào)查發(fā)現(xiàn)在2003年6--7月間，該地區(qū)就發(fā)生滑坡泥石流5起，造成50多人死傷、5000多人受災(zāi)，部分房屋、公路、橋梁受損．
小張調(diào)查了當(dāng)?shù)氐囊恍┥�產(chǎn)活動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)如下問題：

a．從調(diào)查資料中，小組找到了產(chǎn)生滑坡泥石流的原因：

由于上述情況

 

和情況

 

等活動(dòng)產(chǎn)生許多松動(dòng)的石頭．這些松動(dòng)的石頭在斜坡上受到暴雨或洪水施加的向下推力后，就發(fā)生下滑現(xiàn)象．小馬畫出了石頭在斜坡上的受力示意圖，圖中有2處不完整，請(qǐng)你在原圖中補(bǔ)畫完整．
b．如何避免和治理泥石流呢？剛才小組研究的是使石頭下滑的力，現(xiàn)在研究起相反作用的力------摩擦阻力．
（1）小組回憶了以前對(duì)摩擦力的探究：
用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著一個(gè)重力為5N的木塊，在不同的平面上作

 

運(yùn)動(dòng)，得到如下實(shí)驗(yàn)記錄；

如果都在木板上運(yùn)動(dòng)，通過在木塊上加砝碼來改變對(duì)水平面的壓力，得到如下實(shí)驗(yàn)記錄：

如果木塊在毛巾表面受到12.0N的摩擦力，則這時(shí)木塊對(duì)毛巾表面的壓力為

 

N．
（2）在實(shí)際情況中，斜坡所受的壓力由石頭的重力和山坡傾角決定，無法改變．因此，只能通過改變山坡表面的粗糙程度------在山坡上多植樹、保護(hù)植被來改變摩擦阻力．請(qǐng)你運(yùn)用物理研究中的模型法，設(shè)計(jì)一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證．
①實(shí)驗(yàn)器材：木板斜面（代替山坡），數(shù)十枚玻璃棋子（代材石頭）．?dāng)?shù)十枚鐵釘（代替樹木）．毛巾（代替植被），水、水管或噴壺（代替洪水或暴雨〕．
②實(shí)驗(yàn)過程；
a．先將棋子直接擺放在木板斜面上，然后沿斜面自上而下沖水．發(fā)現(xiàn)棋子很容易被沖下斜面．
b．

 

．
c．小組的進(jìn)一步討論：
（3）許多公路沿線有泥石流溝，若泥石流爆發(fā)時(shí)汽車恰好經(jīng)過，后果將不堪設(shè)想．小張?jiān)O(shè)計(jì)了一個(gè)報(bào)警裝置，如圖．

①請(qǐng)你替小張介紹它的工作過程：
當(dāng)泥石流沖垮阻擋墻時(shí)，電磁鐵電路

 

，電磁鐵

 

，鐵塊

 

，電鈴電路

 

，電鈴發(fā)出警示聲，警告過路車輛注意．
②小李認(rèn)為．山中由于泥石流、暴風(fēng)南等產(chǎn)生的巨大聲響，會(huì)使電鈴聲聽不見．請(qǐng)你進(jìn)行改進(jìn)．
改進(jìn)辦法：

 

（4）若汽車通過泥石流溝需要2s，泥石流速度是1 Om/s．小張認(rèn)為：要保證車輛的安全，阻檔至少應(yīng)該距離公路15m．
她的說法是錯(cuò)誤的．請(qǐng)你將錯(cuò)誤之處指出來，并在其下方改正．
（5）作為中學(xué)生，我們不能直接去防止和治理泥石流，在現(xiàn)實(shí)生活中為了能做一些有益的、力所能及的事情來配合防止和治理泥石流工作，小組擬定了一份日常行為條約，其中第

 

條有問題，不符合該條約的制定目的．

Answer 1

分析：從表格中分析造成泥石流的原因，物體受到重力、水的推力，摩擦力、支持力四個(gè)力；
（1）當(dāng)拉著物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力與摩擦力才是一對(duì)平衡力，摩擦力與拉力相等，從表格中分析摩擦力與壓力的關(guān)系．
b、可以增大接觸面的粗糙程度后，再做實(shí)驗(yàn)．
（3）①當(dāng)泥石流沖垮阻擋墻時(shí)，電磁鐵電路斷電，使電鈴電路形成通路．
②把聲音變成燈光后，易人使看到．
（4）由車經(jīng)過的時(shí)間和泥石流速度計(jì)算泥石流到達(dá)路口的距離．
（5）一次性筷子和約杯也是由木材制成的．

解答：解：礦業(yè)露天開采和無序開山炸石是形成泥石流的原因，物體受力如圖：

（1）當(dāng)物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，從表格中得到在木板上時(shí)摩擦力是壓力的0.3倍，而摩擦力在毛巾上時(shí)又是在木板上時(shí)的

8

3

倍，故物體在毛巾的摩擦力是12N時(shí)，壓力為15N．
（2）將毛巾鋪在斜面上，在上面均勻地釘上鐵釘，再將棋子均勻擺在斜面上，沿斜面沖水，會(huì)發(fā)現(xiàn)棋子不易滑下．
（3）①當(dāng)泥石流發(fā)生時(shí)，把電磁鐵電路沖斷，電磁鐵失支磁性，使電鈴電路形成了通路，電鈴發(fā)生聲音．
②把聲音信號(hào)變成光信號(hào)，即把電鈴換成紅色的燈．
（4）“阻檔板至少應(yīng)該距離公路15m”中的15m是錯(cuò)誤的，汽車通過泥石流溝需要2s，泥石流速度是1 Om/s，故當(dāng)車經(jīng)過時(shí)，泥石流流過的距離S=1 Om/s×2s=20m．故應(yīng)阻檔板至少應(yīng)該距離公路20m．
（5）由于一次性筷子和約杯也是由木材制成的，故③是有問題的．
故本題答案為：四；五；勻速直線；15；將毛巾鋪在斜面上，在上面均勻地釘上鐵釘，再將棋子均勻擺在斜面上，沿斜面沖水，會(huì)發(fā)現(xiàn)棋子不易滑下；斷開；磁性消失；下落；接通；把電鈴換成紅色的燈；③．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道綜合題，綜合了力學(xué)中的摩擦力、電學(xué)、磁學(xué)中的知識(shí)，有一定的難度．學(xué)生要認(rèn)真讀題，明白題意，根據(jù)每一小題相關(guān)的知識(shí)分析，才能得到正確的結(jié)論．