Question

今年1月中旬以来，我国湖南、湖北、贵州、广西、江苏等地区遭遇了罕见的冰冻雨雪天气，雪灾给我国造成了巨大的损失，引起了社会各界的关注．
（1）下列关于雪的说法中错误的是

A

A．雪能够吸收所有的光线，所以看上去是白色．
B．积雪能吸收声波，从而减少噪音产生的环境污染．
C．尚未开始融化的积雪对被覆盖物具有一定的保温作用．
D．积雪虽没有熔化，也会由于升华而使积雪变薄．
（2）积雪对公路行车的危害主要表现在路况的改变．路面积雪经车辆压实后，车轮与路面的摩擦力

减小

，汽车易左右滑摆．同时，汽车在紧急刹车后滑行的距离将比路面没有冰雪时

长

．一旦车速过快、转弯太急，都可能发生交通事故．专家研究表明，气温不同，积雪的厚薄不同，对汽车的危害也不一样．当积雪厚度在5～5cm，气温在0℃左右时，汽车最容易发生事故．因为在这种条件下，路面上的冰雪常会呈“夜冻昼化”状态．此时，护路工人常在路面上撒大量的盐，以避免“夜冻昼化”现象，即在相同气温条件下，熔化了的冰雪不再结冰，从而减少交通事故的发生．在相同气温条件下，为什么水不再结冰了？
请你提出一个合理猜想：

水中杂质越多，水的凝固点越低或混合物的凝固点降低

；
除了在路面上撒盐外，还有什么常用的办法，可以避免减少交通事故．方法：

在车轮上装防滑链

道理：

接触面越粗糙，摩擦力越大

（3）由于大雪小明未能上学，在家里小明发现了水平地面上放着的三个高度相同的实心铁块（如图），爱思考的小明想“三铁块哪一块对地面的压强最大呢？”，他根据自己所学过的知识提出了以下三种猜想：
猜想一：由于正方体铁块最重，所以它对地面的压强最大．
猜想二：由于长方体铁块的面积最小，所以它对地面的压强最大．
猜想三：由于三铁块高度相同，所以三铁块对地面的压强一样大．
①以图中的圆柱体A为研究对象，请你帮小明推导它对地面的压强大小的表达式（设铁的密度为ρ，圆柱体铁块的高度为h，底面积为S）．根据表达式判断上述哪一个猜想是正确的．

②利用雪地设计一个实验粗略验证这种猜想的正确性（简要写出实验步骤及判断方法）．
③积雪会造成简易厂房和集贸市场屋顶坍塌事故．小明通过查资料获悉新下的积雪密度约为0.1g/cm³，并测量出了夜积雪厚度为20cm，则平顶厂房屋顶受到雪的压强为

200

Pa．（g取10N/kg）

Answer 1

分析：要解答本题需掌握：①晶体的熔点也会由于杂质的存在或外界压强的变化而变化．②研究晶体的熔点是否与杂质有关的实验时候，应用了控制变量的方法；
相对于普通路面，结冰的路面更光滑，从影响摩擦力大小的决定因素可以确定轮胎与地面的摩擦力会如何变化．
刹车时，地面对轮胎的摩擦力是车停下来的阻力，阻力的大小直接决定了汽车滑行的距离的长短．
根据压强的计算公式P=

F

s

，设长方形的铁块密度为ρ，高度为h，底面积为s，可进一步推导C对桌面的压强为P=ρhg，由此可判定三种猜想哪个正确．

解答：解：（1）由于冰雪对各种颜色的光的反射系数几乎都是相同的，而反射光和入射光又是完全同质的，因此在白天，雪花就是白色的，故A选项说法错误；
（2）路面上有冰雪时，路面变得更加光滑，路面对轮胎的摩擦力将会变小．
汽车停下来是由于轮胎受到了地面对它的摩擦力，由于地面上结冰导致了地面对轮胎的摩擦力的减小，所以此时刹车时，汽车滑行的距离会更长．
猜想：水中杂质越多，水的凝固点越低或混合物的凝固点降低．
理由：护路工人常在路面上撒大量的盐，以避免“夜冻昼化”现象，即在相同气温条件下，融化了的冰雪不再结冰；
撒灰渣、车轮带防滑链，目的在于增大接触面的粗糙程度，接触面越粗糙，摩擦力越大．
（3）①解：设长方形的铁块密度为ρ，高度为h，底面积为S．
则F=mg=ρVg=ρshg，
可得P=

F

s

=

ρsgh

s

=ρhg，
由此可知：质量分布均匀的实心柱体对桌面的压强与其重量和底面积无关，只与高度和密度有关，所以猜想三正确．②简要的实验步骤、判断方法：
把三个物体轻轻放在雪上面；
观察物体在雪中陷入的深度，
如果在雪中陷入的深度相同，说明它们对雪的压强相同，即压力的作用效果相同，从而证明猜想三正确．
③已知积雪密度ρ=0.1g/cm³=100kg/m³，h=20cm=0.2m；
由①可知放在地面上的物体对地面的压强P=

F

s

=

ρsgh

s

=ρhg=100kg/m³×0.2m=200Pa．

点评：本题结合雪灾考查物理知识的应用，体现了物理与实际生活密切联系的思想；
主要考查学生对晶体熔点与杂质是否有关的了解，以及设计实验进行验证的能力；
考查学生对压强公式的理解和掌握，但又涉及到重力公式和圆柱体的体积公式，要注意引导学生联系所学知识解决新问题，做到温故而知新．