Question

調查我國西部地區滑坡泥石流情況：
近幾年，西部地區泥石流災害頻繁．小組調查發現在2003年6--7月間，該地區就發生滑坡泥石流5起，造成50多人死傷、5000多人受災，部分房屋、公路、橋梁受損．
小張調查了當地的一些生產活動情況，發現如下問題：

a．從調查資料中，小組找到了產生滑坡泥石流的原因：

由于上述情況

 

和情況

 

等活動產生許多松動的石頭．這些松動的石頭在斜坡上受到暴雨或洪水施加的向下推力后，就發生下滑現象．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，請你在原圖中補畫完整．
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，現在研究起相反作用的力------摩擦阻力．
（1）小組回憶了以前對摩擦力的探究：
用彈簧測力計沿水平方向拉著一個重力為5N的木塊，在不同的平面上作

 

運動，得到如下實驗記錄；

如果都在木板上運動，通過在木塊上加砝碼來改變對水平面的壓力，得到如下實驗記錄：

如果木塊在毛巾表面受到12.0N的摩擦力，則這時木塊對毛巾表面的壓力為

 

N．
（2）在實際情況中，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、保護植被來改變摩擦阻力．請你運用物理研究中的模型法，設計一個模擬實驗來驗證．
①實驗器材：木板斜面（代替山坡），數十枚玻璃棋子（代材石頭）．數十枚鐵釘（代替樹木）．毛巾（代替植被），水、水管或噴壺（代替洪水或暴雨〕．
②實驗過程；
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．發現棋子很容易被沖下斜面．
b．

 

．
c．小組的進一步討論：
（3）許多公路沿線有泥石流溝，若泥石流爆發時汽車恰好經過，后果將不堪設想．小張設計了一個報警裝置，如圖．

①請你替小張介紹它的工作過程：
當泥石流沖垮阻擋墻時，電磁鐵電路

 

，電磁鐵

 

，鐵塊

 

，電鈴電路

 

，電鈴發出警示聲，警告過路車輛注意．
②小李認為．山中由于泥石流、暴風南等產生的巨大聲響，會使電鈴聲聽不見．請你進行改進．
改進辦法：

 

（4）若汽車通過泥石流溝需要2s，泥石流速度是1 Om/s．小張認為：要保證車輛的安全，阻檔至少應該距離公路15m．
她的說法是錯誤的．請你將錯誤之處指出來，并在其下方改正．
（5）作為中學生，我們不能直接去防止和治理泥石流，在現實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、支持力四個力；
（1）當拉著物體勻速運動時，拉力與摩擦力才是一對平衡力，摩擦力與拉力相等，從表格中分析摩擦力與壓力的關系．
b、可以增大接觸面的粗糙程度后，再做實驗．
（3）①當泥石流沖垮阻擋墻時，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）由車經過的時間和泥石流速度計算泥石流到達路口的距離．
（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）當物體勻速運動時，拉力與摩擦力是一對平衡力，從表格中得到在木板上時摩擦力是壓力的0.3倍，而摩擦力在毛巾上時又是在木板上時的

8

3

倍，故物體在毛巾的摩擦力是12N時，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，會發現棋子不易滑下．
（3）①當泥石流發生時，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，電鈴發生聲音．
②把聲音信號變成光信號，即把電鈴換成紅色的燈．
（4）“阻檔板至少應該距離公路15m”中的15m是錯誤的，汽車通過泥石流溝需要2s，泥石流速度是1 Om/s，故當車經過時，泥石流流過的距離S=1 Om/s×2s=20m．故應阻檔板至少應該距離公路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，會發現棋子不易滑下；斷開；磁性消失；下落；接通；把電鈴換成紅色的燈；③．

點評：本題是一道綜合題，綜合了力學中的摩擦力、電學、磁學中的知識，有一定的難度．學生要認真讀題，明白題意，根據每一小題相關的知識分析，才能得到正確的結論．