Question

9．去年暑假小明參加學(xué)校的生存夏令營，學(xué)到了許多野外生存的知識與技能．
（1）如何獲得飲用水．如圖1，用大塑料袋套在一段樹葉濃密的嫩枝上，袋口扎緊，隨著植物中水的不斷汽化和液化，經(jīng)過一段時(shí)間，你就能獲取可食用的水了；
（2）用影子辨別方向．如圖2，中午前后，用描點(diǎn)的方法在地面上畫出豎直桿陰影頂端的運(yùn)行軌跡，找出其中距O最近的點(diǎn)A，則OA就指示南北（南北/東西）方向，這一技能應(yīng)用的光學(xué)知識是：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播；
（3）野外常用對講機(jī)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，小明將對講機(jī)的頻率設(shè)定為4.5×10⁸Hz，則對講機(jī)發(fā)出的電磁波的波長為0.67m；當(dāng)他和6km外的小華通話時(shí)，小華經(jīng)過2×10^-5 s才會(huì)收到信息．
（4）為抗風(fēng)，搭帳篷時(shí)要用“地釘”（類似于長鐵釘）將帳篷固定在地面上，小明發(fā)現(xiàn)地面越松軟，地釘插入越容易，固定效果越差，原因主要是周圍地面對鐵釘?shù)膲毫υ叫�，摩擦力越�。�小明�?00N的壓力將重15N的地釘豎直緩緩地插入地面，則地釘與地之間的摩擦力為105N；若要將地釘拔出，則至少需110N的拉力．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)汽化和液化的形成過程可做出分析；
（2）影子的形成運(yùn)用了光沿直線傳播的原理，據(jù)此可運(yùn)用題干中的方法判斷方向；
（3）電磁波波速的公式c=λf，結(jié)合題中數(shù)據(jù)可做出計(jì)算；根據(jù)速度的公式變形可計(jì)算小華聽到聲音的時(shí)間；
（4）根據(jù)影響摩擦力的因素和對物體的受力分析，可判斷其在平衡狀態(tài)時(shí)的受力大�。�

解答 解：（1）蒸發(fā)是液體在任何溫度下都發(fā)生的，因此用大塑料袋套在一段樹葉濃密的嫩枝上，植物中的水分不斷蒸發(fā)．由于塑料袋內(nèi)的水蒸汽溫度高，外面的溫度低，水蒸氣遇冷不斷液化成水，就可以得到使用水了．
（2）中午前后，太陽在南方，影子最短，由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，影子在桿的后面，指示南北方向；
（3）由公式c=λf可得電磁波的波長：
λ=$\frac{c}{f}$=$\frac{3×1{0}^{8}m/s}{4.5×1{0}^{8}Hz}$≈0.67m，
由公式v=$\frac{s}{t}$得：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{6000m}{3×1{0}^{8}m/s}$=2×10^-5s．
（4）摩擦力的大小與壓力大小和受力面積有關(guān)，受力面積達(dá)一定時(shí)，壓力越小，摩擦力就越�。�因此地面越松軟，固定效果越差．
向下壓鐵釘時(shí)，受力分析如圖甲，摩擦力f=G+F=100N+5N=105N，此時(shí)摩擦力為滑動(dòng)摩擦力．
拔鐵釘時(shí)受力分析如圖乙所示，拉力F=G+f=5N+105N=110N．

故答案為：（1）汽化；液化；
（2）南北；光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播；
（3）0.67；1×10^-5．
（4）周圍地面對鐵釘?shù)膲毫υ叫�，摩擦力越�。?105； 110．

點(diǎn)評 這是一道綜合性的題目，考查了學(xué)生對物態(tài)變化、光沿直線傳播、力的合成、波長波速和頻率的關(guān)系等知識點(diǎn)的理解，利用物理知識解決實(shí)際問題的能力．