题目内容
如何避免和治理泥石流呢?
(1)小明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,在不同的平面上做匀速直线运动,得到表一的实验记录;如果都在木块上运动,通过在木块上加减砝码来改变对水平面的压力,得到表二的实验记录.
表一:
| 表面 | 毛巾 | 棉布 | 木板 |
| 弹簧测力计示数/N | 4.0 | 2.5 | 1.5 |
| 压力/N | 5 | 10 | 15 |
| 弹簧测力计示数/N | 1.5 | 3.0 | 4.5 |
(2)在实际情况中,斜坡所受的压力由石头的重力和山坡的倾角决定,无法改变,因此,只能通过改变山坡表面粗糙程度--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)、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、______.
解:(1)根据表一、表二的数据可知,测力计的示数在不断地发生变化,即物体受到的摩擦力在不断变化.
由题意知,表一的数据是在以下情况下得出的:由于是拉着同一个木块,压力一定,但在不同的接触面上运动,摩擦力的变化是由于接触面得粗糙程度的变化引起的;由表二可以确定,摩擦力的变化是由于压力的变化而引起的.由此可得结论:摩擦力的大小于接触面的粗糙程度和压力的大小有关.
(2)实验中利用铁钉来代替树木,棋子来代替石头,木板斜面代替山坡.在实验的第一步,已经观察了斜面上没有铁钉时,在水的冲击下棋子的滑落情况,根据控制变量法的思路,下一步的操作就应该是观察有铁钉时,在水冲击下的棋子的滑落的情况.
故答案为:(1)接触面的粗糙程度;压力大小;
(2)在木板上钉上铁钉,再把棋子摆放在铁钉间的木板面上,沿斜面自上而下冲水,发现棋子不容易被冲下斜面.
分析:(1)此实验中,由于木块匀速运动,所以测力计对木块的拉力等于木块受到的摩擦力.
通过表一、表二的测力计示数的变化,反应了摩擦力的大小在改变.表一数据反映的是在压力一定时,摩擦力的变化是由接触面的变化造成的;表二中数据反映的是在接触面的粗糙程度一定时,摩擦力的变化是由压力的变化而造成的,由此可以得出结论.
(2)实验的目的是为了探究山坡上的树木能否增大石头受到的摩擦力,达到防止石头滑落的目的.在观察了没有“树木”的情况下的“石头”的下滑情况后,下一步的操作就应该观察有“树木”时,“石头”的下滑情况,根据题目中的提示,实验中是用铁钉来代替树木,由此可明确下一步的操作.
点评:在探究摩擦力的大小与哪些因素有关时,要用到两种研究方法:转换法,通过测力计的示数即拉力的大小来反映摩擦力的大小;控制变量法,在探究摩擦力与接触面的粗糙程度是否有关时,要可知压力一定,接触面的粗糙程度变化.
由题意知,表一的数据是在以下情况下得出的:由于是拉着同一个木块,压力一定,但在不同的接触面上运动,摩擦力的变化是由于接触面得粗糙程度的变化引起的;由表二可以确定,摩擦力的变化是由于压力的变化而引起的.由此可得结论:摩擦力的大小于接触面的粗糙程度和压力的大小有关.
(2)实验中利用铁钉来代替树木,棋子来代替石头,木板斜面代替山坡.在实验的第一步,已经观察了斜面上没有铁钉时,在水的冲击下棋子的滑落情况,根据控制变量法的思路,下一步的操作就应该是观察有铁钉时,在水冲击下的棋子的滑落的情况.
故答案为:(1)接触面的粗糙程度;压力大小;
(2)在木板上钉上铁钉,再把棋子摆放在铁钉间的木板面上,沿斜面自上而下冲水,发现棋子不容易被冲下斜面.
分析:(1)此实验中,由于木块匀速运动,所以测力计对木块的拉力等于木块受到的摩擦力.
通过表一、表二的测力计示数的变化,反应了摩擦力的大小在改变.表一数据反映的是在压力一定时,摩擦力的变化是由接触面的变化造成的;表二中数据反映的是在接触面的粗糙程度一定时,摩擦力的变化是由压力的变化而造成的,由此可以得出结论.
(2)实验的目的是为了探究山坡上的树木能否增大石头受到的摩擦力,达到防止石头滑落的目的.在观察了没有“树木”的情况下的“石头”的下滑情况后,下一步的操作就应该观察有“树木”时,“石头”的下滑情况,根据题目中的提示,实验中是用铁钉来代替树木,由此可明确下一步的操作.
点评:在探究摩擦力的大小与哪些因素有关时,要用到两种研究方法:转换法,通过测力计的示数即拉力的大小来反映摩擦力的大小;控制变量法,在探究摩擦力与接触面的粗糙程度是否有关时,要可知压力一定,接触面的粗糙程度变化.
练习册系列答案
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| 压力/N | 5 | 10 | 15 |
| 弹簧测力计示数/N | 1.5 | 3.0 | 4.5 |
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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.
(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.
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当泥石流冲垮阻挡墙时,电磁铁电路
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