Question

近几年，西部地区泥石流灾害频繁，某调查小组调查发现在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人受灾，部分房屋、公路、桥梁受损．
（一）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动物
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

从调查资料中，调查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的推力后就发生了下滑现象．
小马画出了石头在斜坡上的受力示意图中有两处不完整，请你在原图中补画完整．
（二）如何避免和治理泥石流呢？刚才小组探究的是使石头下滑的力，现在探究起相反作用的力--摩擦阻力．
（1）小组回忆了以前对摩擦力的探究：

表     面	毛巾	棉布	木板
弹簧测力计的示数/N	4.0	2.5	1.5

用弹簧测力计沿水平方向拉着一个木块，在不同的平面上做______运动，得到如下实验记录：

表     面	毛巾	棉布	木板
弹簧测力计的示数/N	4.0	2.5	1.5

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将______（填“增大”、“不变”或“减少”）．
（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、保护植皮来改变摩擦阻力．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（代替植物），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．分析比较以上的实验情况得出结论．

Answer 1

【答案】分析：（一）从调查资料中，可知使石头产生松动的情况有：在河流上游大面积砍伐森林，破坏高山植被，在高山上无序开山炸石．
石头在斜坡上除受到重力和向下的推力外，还受到斜坡对它的支持力和摩擦力．
（二）（1）在探究摩擦力的实验中，只有当物体做匀速直线运动时，弹簧测力计的拉力和摩擦力才是一对平衡力，大小才是相等的．
摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关．增大压力或增大接触面的粗糙程度都可增大摩擦．
（2）根据实验的要求，来验证保护植皮来改变摩擦阻力和在山坡上多植树，对防止山体滑坡的作用．所以在实验中要改变接触面的粗糙程度，可在斜面上铺上毛巾；在斜面上丁上钉上铁钉，来验证在山坡上植树．
解答：解：（一）从调查资料中，可知使石头产生松动的情况有：在河流上游大面积砍伐森林，破坏高山植被，在高山上无序开山炸石．所以可选择情况三和情五．
石头在斜坡上除受到重力和向下的推力外，还受到斜坡对它的支持力和摩擦力．石头在斜坡上的受力示意图如图所示：

（二）（1）只有当物体做匀速直线运动时，弹簧测力计的拉力和摩擦力才是一对平衡力，大小才是相等的．弹簧测力计的示数才是摩擦力的大小．所以木块在不同的平面上要做匀速直线运动．
摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关．增大压力或增大接触面的粗糙程度都可增大摩擦．因为还是在毛巾表面，粗糙程度没有变，所以只能是通过增大压力来增大摩擦力．
（2）根据实验的要求，来验证保护植皮来改变摩擦阻力和在山坡上多植树，对防止山体滑坡的作用．所以在实验中可在斜面上铺上毛巾改变接触面的粗糙程度；在斜面上丁上钉上铁钉，来验证在山坡上植树．所以：
b．在斜面上铺上毛巾，将棋子摆放在放有毛巾的木板斜面上，然后沿斜面自上而下冲水，观察棋子的运动情况；接
着取下毛巾在斜面上丁上钉上铁钉，将棋子直接摆放在木板斜面上，然后沿斜面自上而下冲水，观察棋的运动情况．
故答案为：（一）三、五．
（二）（1）匀速、增大．
（2）在斜面上铺上毛巾，将棋子摆放在放有毛巾的木板斜面上，然后沿斜面自上而下冲水，观察棋子的运动情况；接着取下毛巾在斜面上丁上钉上铁钉，将棋子直接摆放在木板斜面上，然后沿斜面自上而下冲水，观察棋的运动情况．
点评：本题是一道探究题，具有一定的现实意义，对培养学生的环保意识有一定的作用．本题涉及到的知识点有，力的受力分析、平衡力、增大摩擦的方法等．本题将探究摩擦力大小与什么因素有关的实验与实际问题联系在一起，是一道好题．