Question

调查我国西部山区滑坡泥石流情况
   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：

情况一	在倾角超过25°的陡坡上垦荒
情况二	有些人在山上偷猎野生植物
情况三	在河流上游大面积砍伐森林，破坏高山植被
情况四	矿业露天开采，产生的废石、废渣等松散物质随意堆放
情况五	在高山上无序开山炸石

1．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．

2．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木块，在不同平面上作______运动，得到如下实验记录：

表面	毛巾	棉布	木板
弹簧测力计示数/N	4.0	2.5	1.5

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：

压力/N	5	10	15
弹簧测力计示数/N	1.5	3.0	4.5

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（代替石头），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．______．
3．小组的进一步讨论：
   （1）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，如右图．
   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、暴风雨等产生的巨大声响，会使电铃声听不见．请你进行改进．
   改进办法：______．
（2）若汽车通过泥石流沟需要2s，泥石流速度是10m/s．小张认为：要保证车辆的安全，阻挡墙至少应该距离公路15m．
   她的说法是错误的．请你将错误之处找出来，并改正．
（3）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、力所能及的事情去配合对泥石流的防止和治理工作，小组拟定一份日常行为条约，其中第______条有问题，不符合该条约的制定目的．

青岛XX中学初三2班配合治理泥石流日常行为条约 ①爱护树木，不践踏草坪． ②不浪费纸张，利用纸张的反面作草稿纸． ③经常使用一次性筷子和纸杯． ④将废报纸送到回收站． ⑤将废电池单独存放，不随便扔到山上或草坪中．    制定人：小马、小李、小张、小玉    时间：2005年6月

Answer

1、从表格中所给的信息可以看出石头松动的原因；支持力与接触面垂直，摩擦力一般与物体运动方向相反；因此先确定支持力和摩擦力的方向，然后过物体重心表示出支持力和摩擦力的方向；
2、（1）①二力平衡的条件是：大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上；根据二力平衡的条件进行分析；
②根据两个表格中的数据，先确定木块在木板上运动，并且弹簧测力计示数相等时，读出压力的大小、在木板上运动时的摩擦力和在毛巾上运动的摩擦力；然后根据压力不同时，在毛巾上摩擦力的比值与在木板上摩擦力的比值相等，求出在木板上的摩擦力，然后从表格中读出对应的压力；
（2）用毛巾改变接触面的粗糙程度，用比较重的铁钉代替树木放在毛巾上，重复a的操作，前后比较；
3、（1）①电磁铁只有在通电时，具有磁性；根据电路的三种状态和电磁铁的特点进行分析；
②当噪音干扰没法听到铃声时，从眼睛观察到的视野进行分析；
（2 ）根据s=vt计算出泥石流在2s内通过的路程，然后通过比较泥石流通过的路程和阻挡墙与公路的最少距离，再判断所给数据的正确与否；
（3）从造成泥石流产生的五种（最上面表格中的情况）情况进行分析．
【解析】
1、从图中信息可以看出五种情况均能影响石头的松动，因此上述情况四和情况五等是影响石头松动的原因；
过物体的重心作垂直于斜面，并指向斜上方的力（即支持力）；由于石头下滑，所以过物体重心作沿斜面向上的力（即摩擦力）．如图所示：

2、（1）①因为物体处于匀速直线运动时，弹簧测力计的拉力（即示数）和摩擦力是一对平衡力，因此使木块处于匀速直线运动状态；
②从两个表格中可以看出，当弹簧测力计的示数为1.5N时，物体对木板的压力为5N，并且在毛巾上运动时，弹簧测力计的示数为4.0N；
因为压力不同时，在毛巾上摩擦力的比值与在木板上摩擦力的比值相等，因此当物体在毛巾上运动时的摩擦力12N时，可以得出，F=4.5N；
从表格中可以看出，当物体在木板上运动时的摩擦力为4.5N时，压力为15N，故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15N；
（2）将毛巾铺在斜面上，在上面均匀地铺上铁钉，将棋子均匀摆放在斜面上，沿斜面自上而下冲水，发现棋子不宜滑下（或观察棋子下滑情况）；
3、（1）①因为电磁铁只有在通电的情况下，才具有磁性，因此当泥石流冲垮阻挡墙时，电路处于断路状态，电磁铁失去磁性，铁块下落，使电铃电路接通，电铃发出铃声，警告危险；
②当山中由于泥石流、暴风雨等产生的巨大声响，会使电铃声听不见，因此可以通过眼睛观察的视线该进，将电铃换为红灯；
（2）s=vt=10m/s×2s=20m＞15m
因此她的说法是错误的，要保证车辆的安全，阻挡墙至少应该距离公路20m．
（3）因为上述情况③中的一次性筷子和纸杯都是木制品，木材的来源就是要砍伐树木，因此③不符合条约规定的目的．
故答案为：1、四、五．
2、（1）匀速直线，15．
（2）将毛巾铺在斜面上，在上面均匀地铺上铁钉，将棋子均匀摆放在斜面上，沿斜面自上而下冲水，发现棋子不宜滑下（或观察棋子下滑情况）．
3、（1）①断开，磁性消失，下落，接通；②她的说法是错误的，要保证车辆的安全，阻挡墙至少应该距离公路20m．
（2）把电铃换成红色的灯．
（3）③．