Question

28、如何避免和治理泥石流呢？
（1）小明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木塊，在不同的平面上做勻速直線運動，得到表一的實驗記錄；如果都在木塊上運動，通過在木塊上加減砝碼來改變對水平面的壓力，得到表二的實驗記錄．
表一：

表面	毛巾	棉布	木板
彈簧測力計示數(shù)/N	4.0	2.5	1.5

表二：

壓力/N	5	10	15
彈簧測力計示數(shù)/N	1.5	3.0	4.5

由此可知，滑動摩擦力的大小與

接觸面的粗糙程度

及

壓力大小

有關(guān)．
（2）在實際情況中，斜坡所受的壓力由石頭的重力和山坡的傾角決定，無法改變，因此，只能通過改變山坡表面粗糙程度--在山坡上多植樹、保護(hù)植被來改變摩擦阻力．請你運用物理研究中的模型法，設(shè)計一個模擬實驗來驗證．
①實驗器材：木板斜面（代替山坡）、數(shù)十枚玻璃棋子（代替石頭）、數(shù)十枚鐵釘（代替樹木）、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(fā)現(xiàn)棋子很容易被沖下斜面；
b、

在木板上釘上鐵釘，再把棋子擺放在鐵釘間的木板面上，沿斜面自上而下沖水，發(fā)現(xiàn)棋子不容易被沖下斜面

．

Answer 1

分析：（1）此實驗中，由于木塊勻速運動，所以測力計對木塊的拉力等于木塊受到的摩擦力．
通過表一、表二的測力計示數(shù)的變化，反應(yīng)了摩擦力的大小在改變．表一數(shù)據(jù)反映的是在壓力一定時，摩擦力的變化是由接觸面的變化造成的；表二中數(shù)據(jù)反映的是在接觸面的粗糙程度一定時，摩擦力的變化是由壓力的變化而造成的，由此可以得出結(jié)論．
（2）實驗的目的是為了探究山坡上的樹木能否增大石頭受到的摩擦力，達(dá)到防止石頭滑落的目的．在觀察了沒有“樹木”的情況下的“石頭”的下滑情況后，下一步的操作就應(yīng)該觀察有“樹木”時，“石頭”的下滑情況，根據(jù)題目中的提示，實驗中是用鐵釘來代替樹木，由此可明確下一步的操作．

解答：解：（1）根據(jù)表一、表二的數(shù)據(jù)可知，測力計的示數(shù)在不斷地發(fā)生變化，即物體受到的摩擦力在不斷變化．
由題意知，表一的數(shù)據(jù)是在以下情況下得出的：由于是拉著同一個木塊，壓力一定，但在不同的接觸面上運動，摩擦力的變化是由于接觸面得粗糙程度的變化引起的；由表二可以確定，摩擦力的變化是由于壓力的變化而引起的．由此可得結(jié)論：摩擦力的大小于接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān)．
（2）實驗中利用鐵釘來代替樹木，棋子來代替石頭，木板斜面代替山坡．在實驗的第一步，已經(jīng)觀察了斜面上沒有鐵釘時，在水的沖擊下棋子的滑落情況，根據(jù)控制變量法的思路，下一步的操作就應(yīng)該是觀察有鐵釘時，在水沖擊下的棋子的滑落的情況．
故答案為：（1）接觸面的粗糙程度；壓力大��；
（2）在木板上釘上鐵釘，再把棋子擺放在鐵釘間的木板面上，沿斜面自上而下沖水，發(fā)現(xiàn)棋子不容易被沖下斜面．

點評：在探究摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)時，要用到兩種研究方法：轉(zhuǎn)換法，通過測力計的示數(shù)即拉力的大小來反映摩擦力的大小；控制變量法，在探究摩擦力與接觸面的粗糙程度是否有關(guān)時，要可知壓力一定，接觸面的粗糙程度變化．