题目内容

9.小明和小华调查了发生泥石流(如图1)灾害地区的一些生产活动情况,发现问题如下:

情况一在倾角超过25°的陡坡上垦荒种地
情况二大面积砍伐树木,破坏山地植被
情况三建筑挖运的泥土和垃圾顺山势随意堆放
情况四矿业露天开采、炸石,废渣等松散物质不清理
(一)从调查资料中,可以确定产生滑坡泥石流的原因是,高处松动的泥土石头等重物在斜坡上受到暴雨或洪水施加的向下的推力后就会发生下滑现象,把重力势能能转化为动能,对路面、房屋等产生巨大的破坏力.
(二)如何避免和治理泥石流呢?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、保护植被来增大摩擦阻力.请你运用物理研究中的模型法,利用下列器材,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.再把毛巾铺在木板斜面上,并钉上一些钉子,将棋子摆放在铺有毛巾的木板斜面上,然后沿斜面自上而下冲水,发现棋子不容易被冲下斜面.
c.分析比较以上的实验情况得出结论.
(三)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.小明设计了一个报警装置,如图2所示.
(1)请你替小明介绍它的工作过程:当泥石流冲垮阻挡墙时,电磁铁电路断路,电磁铁磁性消失,铁块下落,电铃电路通路,电铃发出警示声,警告过路车辆注意安全.
(2)小华认为: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.请你提出进行改进的办法:把电铃换成红色警示灯.
(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、力所能及的事情来配合防止和治理泥石流工作,他们拟定了一份日常行为条约,其中第③条有问题,不符合该条约的制定目的.
陕西省光明中学初三学生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:小明,小华,小刚,小玉
时间:2016年1月

分析 (一)动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.质量越大,高度越高,重力势能越大;
(二)此实验想探究摩擦阻力对泥石流的影响,所以整个过程要改变摩擦力,并且要比较不同摩擦力时泥石流的下滑情况;
(三)(1)当泥石流冲垮阻挡墙时,电磁铁电路断电,使电铃电路形成通路;
(2)把声音变成灯光后,易人使看到;
(3)一次性筷子和约杯也是由木材制成的.

解答 解:(一)高处松动的泥土石头等重物在斜坡上下滑时,质量不变,速度增大,高度减小,则动能增大,重力势能减小,把重力势能转化为动能,对路面、房屋等产生巨大的破坏力.
(二)由题意知,b应该改变摩擦力的情况,利用毛巾代替植被,铁钉代替树木,再观察用水冲时棋子的下滑情况,与a做比较.
(三)(1)当泥石流发生时,把电磁铁电路冲断,电磁铁失支磁性,使电铃电路形成了通路,电铃发生声音;
(2)把声音信号变成光信号,即把电铃换成红色的灯;
(3)由于一次性筷子和约杯也是由木材制成的,故③是有问题的.
故答案为:
(一)重力势能;动.
(二)b.再把毛巾铺在木板斜面上,并钉上一些钉子,将棋子摆放在铺有毛巾的木板斜面上,然后沿斜面自上而下冲水,发现棋子不容易被冲下斜面.
(三)(1)断路;通路;(2)把电铃换成红色警示灯;(3)③.

点评 本题是一道综合题,综合了能量的转化、力学中的摩擦力、电学、磁学中的知识,有一定的难度,学生要认真读题,明白题意,根据每一小题相关的知识分析,才能得到正确的结论.

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