Question

9．小明和小華調(diào)查了發(fā)生泥石流（如圖1）災(zāi)害地區(qū)的一些生產(chǎn)活動情況，發(fā)現(xiàn)問題如下：

情況一	在傾角超過25°的陡坡上墾荒種地
情況二	大面積砍伐樹木，破壞山地植被
情況三	建筑挖運的泥土和垃圾順山勢隨意堆放
情況四	礦業(yè)露天開采、炸石，廢渣等松散物質(zhì)不清理

（一）從調(diào)查資料中，可以確定產(chǎn)生滑坡泥石流的原因是，高處松動的泥土石頭等重物在斜坡上受到暴雨或洪水施加的向下的推力后就會發(fā)生下滑現(xiàn)象，把重力勢能能轉(zhuǎn)化為動能，對路面、房屋等產(chǎn)生巨大的破壞力．
（二）如何避免和治理泥石流呢？在實際情況中，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、保護植被來增大摩擦阻力．請你運用物理研究中的模型法，利用下列器材，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），毛巾（代替植物），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．再把毛巾鋪在木板斜面上，并釘上一些釘子，將棋子擺放在鋪有毛巾的木板斜面上，然后沿斜面自上而下沖水，發(fā)現(xiàn)棋子不容易被沖下斜面．
c．分析比較以上的實驗情況得出結(jié)論．
（三）許多公路沿線有泥石流溝，若泥石流爆發(fā)時汽車恰好經(jīng)過，后果將不堪設(shè)想．小明設(shè)計了一個報警裝置，如圖2所示．
（1）請你替小明介紹它的工作過程：當(dāng)泥石流沖垮阻擋墻時，電磁鐵電路斷路，電磁鐵磁性消失，鐵塊下落，電鈴電路通路，電鈴發(fā)出警示聲，警告過路車輛注意安全．
（2）小華認為：山中由于泥石流、暴風(fēng)雨等產(chǎn)生的巨大聲響，會使電鈴聲聽不見．請你提出進行改進的辦法：把電鈴換成紅色警示燈．
（3）作為中學(xué)生，我們不能直接去防止和治理泥石流，在現(xiàn)實生活中為了能做一些有益的、力所能及的事情來配合防止和治理泥石流工作，他們擬定了一份日常行為條約，其中第③條有問題，不符合該條約的制定目的．

陜西省光明中學(xué)初三學(xué)生配合治理泥石流日常行為條約  ①愛護樹木，不踐踏草坪．  ②不浪費紙張，利用紙張的反面作草稿紙  ③經(jīng)常使用一次性筷子和紙杯．  ④將廢報紙送到回收站．  ⑤將廢電池單獨存放，不隨便扔到山上或草坪中． 制定人：小明，小華，小剛，小玉 時間：2016年1月

Answer 1

分析 （一）動能大小的影響因素：質(zhì)量、速度．質(zhì)量越大，速度越大，動能越大；重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量、被舉得高度．質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大；
（二）此實驗想探究摩擦阻力對泥石流的影響，所以整個過程要改變摩擦力，并且要比較不同摩擦力時泥石流的下滑情況；
（三）（1）當(dāng)泥石流沖垮阻擋墻時，電磁鐵電路斷電，使電鈴電路形成通路；
（2）把聲音變成燈光后，易人使看到；
（3）一次性筷子和約杯也是由木材制成的．

解答 解：（一）高處松動的泥土石頭等重物在斜坡上下滑時，質(zhì)量不變，速度增大，高度減小，則動能增大，重力勢能減小，把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，對路面、房屋等產(chǎn)生巨大的破壞力．
（二）由題意知，b應(yīng)該改變摩擦力的情況，利用毛巾代替植被，鐵釘代替樹木，再觀察用水沖時棋子的下滑情況，與a做比較．
（三）（1）當(dāng)泥石流發(fā)生時，把電磁鐵電路沖斷，電磁鐵失支磁性，使電鈴電路形成了通路，電鈴發(fā)生聲音；
（2）把聲音信號變成光信號，即把電鈴換成紅色的燈；
（3）由于一次性筷子和約杯也是由木材制成的，故③是有問題的．
故答案為：
（一）重力勢能；動．
（二）b．再把毛巾鋪在木板斜面上，并釘上一些釘子，將棋子擺放在鋪有毛巾的木板斜面上，然后沿斜面自上而下沖水，發(fā)現(xiàn)棋子不容易被沖下斜面．
（三）（1）斷路；通路；（2）把電鈴換成紅色警示燈；（3）③．

點評 本題是一道綜合題，綜合了能量的轉(zhuǎn)化、力學(xué)中的摩擦力、電學(xué)、磁學(xué)中的知識，有一定的難度，學(xué)生要認真讀題，明白題意，根據(jù)每一小題相關(guān)的知識分析，才能得到正確的結(jié)論．