Question

近幾年，西部地區(qū)泥石流災(zāi)害頻繁，某調(diào)查小組調(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人受災(zāi)，部分房屋、公路、橋梁受損．
（一）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：

情況一	在傾角超過25．的陡坡上墾荒
情況二	有些人在山上偷獵野生動(dòng)物
情況三	在河流上游大面積砍伐森林，破壞高山植被
情況四	礦業(yè)露天開采，產(chǎn)生的廢石、廢渣等松散物質(zhì)隨意堆放
情況五	在高山上無序開山炸石

從調(diào)查資料中，調(diào)查小組找到了產(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的推力后就發(fā)生了下滑現(xiàn)象．
小馬畫出了石頭在斜坡上的受力示意圖中有兩處不完整，請(qǐng)你在原圖中補(bǔ)畫完整．
（二）如何避免和治理泥石流呢？剛才小組探究的是使石頭下滑的力，現(xiàn)在探究起相反作用的力--摩擦阻力．
（1）小組回憶了以前對(duì)摩擦力的探究：

表     面	毛巾	棉布	木板
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N	4.0	2.5	1.5

用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著一個(gè)木塊，在不同的平面上做______運(yùn)動(dòng)，得到如下實(shí)驗(yàn)記錄：

表     面	毛巾	棉布	木板
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N	4.0	2.5	1.5

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)毛巾表面的壓力將______（填“增大”、“不變”或“減少”）．
（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)植皮來改變摩擦阻力．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（代替石頭），數(shù)十枚鐵釘（代替樹木），毛巾（代替植物），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．分析比較以上的實(shí)驗(yàn)情況得出結(jié)論．

Answer 1

【答案】分析：（一）從調(diào)查資料中，可知使石頭產(chǎn)生松動(dòng)的情況有：在河流上游大面積砍伐森林，破壞高山植被，在高山上無序開山炸石．
石頭在斜坡上除受到重力和向下的推力外，還受到斜坡對(duì)它的支持力和摩擦力．
（二）（1）在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中，只有當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力和摩擦力才是一對(duì)平衡力，大小才是相等的．
摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)．增大壓力或增大接觸面的粗糙程度都可增大摩擦．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求，來驗(yàn)證保護(hù)植皮來改變摩擦阻力和在山坡上多植樹，對(duì)防止山體滑坡的作用．所以在實(shí)驗(yàn)中要改變接觸面的粗糙程度，可在斜面上鋪上毛巾；在斜面上丁上釘上鐵釘，來驗(yàn)證在山坡上植樹．
解答：解：（一）從調(diào)查資料中，可知使石頭產(chǎn)生松動(dòng)的情況有：在河流上游大面積砍伐森林，破壞高山植被，在高山上無序開山炸石．所以可選擇情況三和情五．
石頭在斜坡上除受到重力和向下的推力外，還受到斜坡對(duì)它的支持力和摩擦力．石頭在斜坡上的受力示意圖如圖所示：

（二）（1）只有當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力和摩擦力才是一對(duì)平衡力，大小才是相等的．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才是摩擦力的大�。�所以木塊在不同的平面上要做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)．增大壓力或增大接觸面的粗糙程度都可增大摩擦．因?yàn)檫�是在毛巾表面，粗糙程度沒有變，所以只能是通過增大壓力來增大摩擦力．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求，來驗(yàn)證保護(hù)植皮來改變摩擦阻力和在山坡上多植樹，對(duì)防止山體滑坡的作用．所以在實(shí)驗(yàn)中可在斜面上鋪上毛巾改變接觸面的粗糙程度；在斜面上丁上釘上鐵釘，來驗(yàn)證在山坡上植樹．所以：
b．在斜面上鋪上毛巾，將棋子擺放在放有毛巾的木板斜面上，然后沿斜面自上而下沖水，觀察棋子的運(yùn)動(dòng)情況；接
著取下毛巾在斜面上丁上釘上鐵釘，將棋子直接擺放在木板斜面上，然后沿斜面自上而下沖水，觀察棋的運(yùn)動(dòng)情況．
故答案為：（一）三、五．
（二）（1）勻速、增大．
（2）在斜面上鋪上毛巾，將棋子擺放在放有毛巾的木板斜面上，然后沿斜面自上而下沖水，觀察棋子的運(yùn)動(dòng)情況；接著取下毛巾在斜面上丁上釘上鐵釘，將棋子直接擺放在木板斜面上，然后沿斜面自上而下沖水，觀察棋的運(yùn)動(dòng)情況．
點(diǎn)評(píng)：本題是一道探究題，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)有一定的作用．本題涉及到的知識(shí)點(diǎn)有，力的受力分析、平衡力、增大摩擦的方法等．本題將探究摩擦力大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)與實(shí)際問題聯(lián)系在一起，是一道好題．