Question

调查我国西部地区滑坡泥石流情况：
近几年，西部地区泥石流灾害频繁．小组调查发现在2003年6--7月间，该地区就发生滑坡泥石流5起，造成50多人死伤、5000多人受灾，部分房屋、公路、桥梁受损．
小张调查了当地的一些生产活动情况，发现如下问题：

a．从调查资料中，小组找到了产生滑坡泥石流的原因：

由于上述情况

 

和情况

 

等活动产生许多松动的石头．这些松动的石头在斜坡上受到暴雨或洪水施加的向下推力后，就发生下滑现象．小马画出了石头在斜坡上的受力示意图，图中有2处不完整，请你在原图中补画完整．
b．如何避免和治理泥石流呢？刚才小组研究的是使石头下滑的力，现在研究起相反作用的力------摩擦阻力．
（1）小组回忆了以前对摩擦力的探究：
用弹簧测力计沿水平方向拉着一个重力为5N的木块，在不同的平面上作

 

运动，得到如下实验记录；

如果都在木板上运动，通过在木块上加砝码来改变对水平面的压力，得到如下实验记录：

如果木块在毛巾表面受到12.0N的摩擦力，则这时木块对毛巾表面的压力为

 

N．
（2）在实际情况中，斜坡所受的压力由石头的重力和山坡倾角决定，无法改变．因此，只能通过改变山坡表面的粗糙程度------在山坡上多植树、保护植被来改变摩擦阻力．请你运用物理研究中的模型法，设计一个模拟实验来验证．
①实验器材：木板斜面（代替山坡），数十枚玻璃棋子（代材石头）．数十枚铁钉（代替树木）．毛巾（代替植被），水、水管或喷壶（代替洪水或暴雨〕．
②实验过程；
a．先将棋子直接摆放在木板斜面上，然后沿斜面自上而下冲水．发现棋子很容易被冲下斜面．
b．

 

．
c．小组的进一步讨论：
（3）许多公路沿线有泥石流沟，若泥石流爆发时汽车恰好经过，后果将不堪设想．小张设计了一个报警装置，如图．

①请你替小张介绍它的工作过程：
当泥石流冲垮阻挡墙时，电磁铁电路

 

，电磁铁

 

，铁块

 

，电铃电路

 

，电铃发出警示声，警告过路车辆注意．
②小李认为．山中由于泥石流、暴风南等产生的巨大声响，会使电铃声听不见．请你进行改进．
改进办法：

 

（4）若汽车通过泥石流沟需要2s，泥石流速度是1 Om/s．小张认为：要保证车辆的安全，阻档至少应该距离公路15m．
她的说法是错误的．请你将错误之处指出来，并在其下方改正．
（5）作为中学生，我们不能直接去防止和治理泥石流，在现实生活中为了能做一些有益的、力所能及的事情来配合防止和治理泥石流工作，小组拟定了一份日常行为条约，其中第

 

条有问题，不符合该条约的制定目的．

Answer 1

分析：从表格中分析造成泥石流的原因，物体受到重力、水的推力，摩擦力、支持力四个力；
（1）当拉着物体匀速运动时，拉力与摩擦力才是一对平衡力，摩擦力与拉力相等，从表格中分析摩擦力与压力的关系．
b、可以增大接触面的粗糙程度后，再做实验．
（3）①当泥石流冲垮阻挡墙时，电磁铁电路断电，使电铃电路形成通路．
②把声音变成灯光后，易人使看到．
（4）由车经过的时间和泥石流速度计算泥石流到达路口的距离．
（5）一次性筷子和约杯也是由木材制成的．

解答：解：矿业露天开采和无序开山炸石是形成泥石流的原因，物体受力如图：

（1）当物体匀速运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，从表格中得到在木板上时摩擦力是压力的0.3倍，而摩擦力在毛巾上时又是在木板上时的

8

3

倍，故物体在毛巾的摩擦力是12N时，压力为15N．
（2）将毛巾铺在斜面上，在上面均匀地钉上铁钉，再将棋子均匀摆在斜面上，沿斜面冲水，会发现棋子不易滑下．
（3）①当泥石流发生时，把电磁铁电路冲断，电磁铁失支磁性，使电铃电路形成了通路，电铃发生声音．
②把声音信号变成光信号，即把电铃换成红色的灯．
（4）“阻档板至少应该距离公路15m”中的15m是错误的，汽车通过泥石流沟需要2s，泥石流速度是1 Om/s，故当车经过时，泥石流流过的距离S=1 Om/s×2s=20m．故应阻档板至少应该距离公路20m．
（5）由于一次性筷子和约杯也是由木材制成的，故③是有问题的．
故本题答案为：四；五；匀速直线；15；将毛巾铺在斜面上，在上面均匀地钉上铁钉，再将棋子均匀摆在斜面上，沿斜面冲水，会发现棋子不易滑下；断开；磁性消失；下落；接通；把电铃换成红色的灯；③．

点评：本题是一道综合题，综合了力学中的摩擦力、电学、磁学中的知识，有一定的难度．学生要认真读题，明白题意，根据每一小题相关的知识分析，才能得到正确的结论．