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課題：調(diào)查我國西部地區(qū)滑坡泥石流情況

近幾年，西部地區(qū)泥石流災(zāi)害頻繁．小組調(diào)查發(fā)現(xiàn)在2003 年67月間，該地區(qū)就發(fā)生滑坡泥石流5 起，造成50 多人死傷、5000 多人受災(zāi)，部分房屋、公路、橋梁受損。

小張調(diào)查了當(dāng)?shù)氐囊恍┥�產(chǎn)活動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)如下問題：

⑴．從調(diào)查資料中，小組找到了產(chǎn)生滑坡泥石流的原因：

由于上述情況       和情況        等活動(dòng)產(chǎn)生許多松動(dòng)的石頭。這些松動(dòng)的石頭在斜坡上受到暴雨或洪水施加的向下推力后，就發(fā)生下滑現(xiàn)象。小馬畫出了石頭在斜坡上的受力示意圖，圖中有處不完整，請你在原圖中補(bǔ)畫完整。

⑵．如何避免和治理泥石流呢？剛才小組研究的是使石頭下滑的力，現(xiàn)在研究起相反作用的力------摩擦阻力。

1).小組回憶了以前對摩擦力的探究：

用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉著一個(gè)木塊，在不同的平面上作         運(yùn)動(dòng)，得到如下實(shí)驗(yàn)記錄；

如果都在木板上運(yùn)動(dòng)，通過在木塊上加砝碼來改變對水平面的壓力，得到如下實(shí)驗(yàn)記錄：

如果木塊在毛巾表面受到12.0N 的摩擦力，則這時(shí)木塊對毛巾表面的壓力為_______N 。

2).在實(shí)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(hù)植被來改變摩擦阻力．請你運(yùn)用物理研究中的模型法，設(shè)計(jì)一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。

① 實(shí)驗(yàn)器材：木板斜面（代替山坡），數(shù)十枚玻璃棋子（代材石頭）．?dāng)?shù)十枚鐵釘（代替樹木）．毛巾（代替植被），水、水管或噴壺（ 代替洪水或暴雨〕 。

② 實(shí)驗(yàn)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．                                                                 

                                                                    。

⑶．小組的進(jìn)一步討論：

 l）.許多公路沿線有泥石流溝，若泥石流爆發(fā)時(shí)汽車恰好經(jīng)過，后果將不堪設(shè)想。小張?jiān)O(shè)計(jì)了一個(gè)報(bào)警裝置，如下圖。

① 請你替小張介紹它的工作過程：

當(dāng)泥石流沖垮阻擋墻時(shí)，電磁鐵電路        ，電磁鐵          ，鐵塊       ，電鈴電路                ，電鈴發(fā)出警示聲，警告過路車輛注意．

② 小李認(rèn)為．山中由于泥石流、暴風(fēng)南等產(chǎn)生的巨大聲響，會(huì)使電鈴聲聽不見。請你進(jìn)行改進(jìn)。

改進(jìn)辦法：                                                       

2）.若汽車通過泥石流溝需要2s ，泥石流速度是1 Om/s 。小張認(rèn)為：要保證車輛的安全，阻檔至少應(yīng)該題離公路15m 。

她的說法是錯(cuò)誤的。請你將錯(cuò)誤之處指出來，并在其下方改正。

 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(shí)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，小組擬定了一份日常行為條約，其中第            條有問題，不符合該條約的制定目的。

自行車上的物理知識(shí)

　　你知道自行車上有哪些物理知識(shí)嗎？下面我們來看一看。

　　1、自行車上的摩擦知識(shí)。

　�、僮孕熊囃馓�為什么要有凸凹不平的花紋

　　摩擦力的大小跟兩個(gè)因素有關(guān)：壓力的大小、接觸面的粗糙程度。壓力越大，摩擦力越大；接觸面越粗糙，摩擦力越大。自行車外胎有凸凹不平的花紋，這是通過增大自行車與地面間的粗糙程度，來增大摩擦力的，其目的是為了防止自行車打滑。

　　②自行車為什么能前進(jìn)？

　　當(dāng)我們騎在自行車上時(shí)，由于人和自行車對地面有壓力，輪胎和地面之間不光滑，因此自行車與路面之間有摩擦，不過，要問自行車為何能前進(jìn)？這還是依靠后輪與地面之間的摩擦而產(chǎn)生的，這個(gè)摩擦力的方向是向前的。那前輪的摩擦力是干什么的？阻礙車的運(yùn)動(dòng)！其方向與自行車前進(jìn)方向相反。正是這兩個(gè)力大小相等，方向相反，所以自行車作勻速運(yùn)動(dòng)。不過，當(dāng)人們在地上推自行車前進(jìn)時(shí)，前輪和后輪的摩擦力方向都向后。那誰和這兩個(gè)力平衡呢？腳對地面的摩擦力向前！

　�、蹌x車以后，自行車為何能停止？

　　剎車時(shí)，剎皮與車圈間的摩擦力，會(huì)阻礙后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。手的壓力越大，剎皮對車圈的壓力就越大，產(chǎn)生的摩擦力也就越大，后輪就轉(zhuǎn)動(dòng)的越慢。如果完全剎死，這時(shí)后輪與地面之間的摩擦就變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力（原來為滾動(dòng)摩擦，方向向前），方向向后，阻礙了自行車的運(yùn)動(dòng)，因此就停下來了。

　�、茏孕熊嚹男┑胤桨灿袖撝�？為什么安鋼珠？

　　在自行車的前軸、中軸、后軸、車把轉(zhuǎn)動(dòng)處，腳蹬轉(zhuǎn)動(dòng)處等地方，都安有鋼珠。

　　人們騎自行車總是希望輕松、靈活、省力。而用滾動(dòng)代替滑動(dòng)就可以大大減小摩擦力，因此要在自行車轉(zhuǎn)動(dòng)的地方安裝鋼珠，我們可以經(jīng)常加潤滑油，使接觸面彼此離開，這樣就可以使摩擦力變得更小。

　　2、自行車上的杠桿、輪軸知識(shí)。

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　　A、控制前輪轉(zhuǎn)向的杠桿：自行車的車把，是省力杠桿，人們用很小的力就能轉(zhuǎn)動(dòng)自行車前輪，來控制自行車的運(yùn)動(dòng)方向和自行車的平衡。

　　B、控制剎車閘的杠桿：車把上的閘把是省力杠桿，人們用很小的力就能使車閘以較大的壓力壓到車輪的鋼圈上。

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　　A、中軸上的腳蹬和花盤齒輪：組成省力輪軸（腳蹬半徑大于花盤齒輪半徑）。

　　B、自行車手把與前叉軸：組成省力輪軸（手把轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑大于前叉軸的半徑）。

　　C、后軸上的齒輪和后輪：組成費(fèi)力輪軸（齒輪半徑小于后輪半徑）。

　　3、自行車上的氣壓知識(shí)。

　　自行車內(nèi)胎充氣：早期的各種輪子都是木輪、鐵輪，顛簸不已�，F(xiàn)代自行車使用充氣內(nèi)胎主要是使胎內(nèi)的壓強(qiáng)增大，可以起到緩沖的作用，同時(shí)可以減小自行車前進(jìn)的阻力。

　　氣門芯的作用：充氣內(nèi)胎上的氣門芯，起著單向閥門的作用，只讓氣體進(jìn)入，不讓氣體外漏，方便進(jìn)氣，保證充氣內(nèi)胎的密封。

　　4、自行車上光學(xué)知識(shí)。

　　自行車上的紅色尾燈，不能自行發(fā)光，但是到了晚上卻可以提醒司機(jī)注意，因?yàn)樽孕熊嚨奈矡羰怯珊芏喾涓C狀的“小室”構(gòu)成的，而每一個(gè)“小室”是由三個(gè)約成90度的反射面組成的。這樣在晚上時(shí)，當(dāng)后面汽車的燈光射到自行車尾燈上，就會(huì)產(chǎn)生反射光，由于紅色醒目，就可以引起司機(jī)的注意。

　　自行車在我國是很普及的代步和運(yùn)載工具。在它的“身上”運(yùn)用了許多力學(xué)知識(shí)

　　1.測量中的應(yīng)用

　　在測量跑道的長度時(shí)，可運(yùn)用自行車。如普通車輪的直徑為0.71米或0.66米。那么轉(zhuǎn)過一圈長度為直徑乘圓周率π，即約2.23米或2.07米，然后，讓車沿著跑道滾動(dòng)，記下滾過的圈數(shù)n，則跑道長為n×2.23米或n×2.07米。

　　2.力和運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用

　�。�1）減小與增大摩擦。

　　車的前軸、中軸及后軸均采用滾動(dòng)以減小摩擦。為更進(jìn)一步減小摩擦，人們常在這些部位加潤滑劑。

　　多處刻有凹凸不平的花紋以增大摩擦。如車的外胎，車把手塑料套，蹬板套、閘把套等。變滾動(dòng)摩擦為滑動(dòng)摩擦以增大摩擦。如在剎車時(shí)，車輪不再滾動(dòng)，而在地面上滑動(dòng)，摩擦大大增加了，故車可迅速停駛。而在剎車的同時(shí)，手用力握緊車閘把，增大剎車皮對鋼圈的壓力以達(dá)到制止車輪滾動(dòng)的目的。

　　（2）彈簧的減震作用。

　　車的座墊下安有許多根彈簧，利用它的緩沖作用以減小震動(dòng)。

　　3.壓強(qiáng)知識(shí)的應(yīng)用

　�。�1）自行車車胎上刻有載重量。如車載過重，則車胎受到壓強(qiáng)太大而被壓破。

　　（2）座墊呈馬鞍型，它能夠增大座墊與人體的接觸面積以減小臀部所受壓強(qiáng)，使人騎車不易感到疲勞。

　　4.簡單機(jī)械知識(shí)的應(yīng)用

　　自行車制動(dòng)系統(tǒng)中的車閘把與連桿是一個(gè)省力杠桿，可增大對剎車皮的拉力。自行車為了省力或省距離，還使用了輪軸：腳蹬板與鏈輪牙盤；后輪與飛輪及龍頭與轉(zhuǎn)軸等。

　　5.功、機(jī)械能的知識(shí)運(yùn)用

　�。�1）根據(jù)功的原理：省力必定費(fèi)距離。因此人們在上坡時(shí)，常騎“S形”路線就是這個(gè)道理。

　�。�2）動(dòng)能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化。

　　如騎車上坡前，人們往往要加緊蹬幾下，就容易上去些，這里是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能。而騎車下坡，不用蹬，車速也越來越快，此為勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

　　6.慣性定律的運(yùn)用

　　快速行駛的自行車，如果突然把前輪剎住，后輪為什么會(huì)跳起來。這是因?yàn)榍拜喪艿阶枇Χ�突然停止運(yùn)動(dòng)，但車上的人和后輪沒有受到阻力，根據(jù)慣性定律，人和后輪要保持繼續(xù)向前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以后輪會(huì)跳起來。

　　切記下坡或高速行駛時(shí)，不能單獨(dú)用自行車的前閘剎車，否則會(huì)出現(xiàn)翻車事故！