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【题目】在“探究实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关”的实验中,某中学一小组的同学们认为此压强跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆柱体底面积S是有关的,但有怎样的关系看法不同,于是,在老师的帮助下,小组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料制成、高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体做实验,测出实心圆柱体竖直放置时(如图所示)对水平桌面上海绵的压下深度,实验记录见下表。

序号

物体

底面积S/cm2

高度h/cm

海绵被压下深度/cm

1

合金甲圆柱体A

10

5

0.5

2

合金甲圆柱体B

10

10

1

3

合金甲圆柱体C

20

10

1

4

合金乙圆柱体A

10

5

1.5

5

合金乙圆柱体B

10

10

3

6

合金乙圆柱体C

20

10

3

(1)该小组同学是通过 来判断压强大小的。

(2)分析实验1、2或4、5可以得出:当圆柱体的材料密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的

(3)分析 可以得出,当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关。

4此探究过程用到的科学探究方法有

(5)实验结束之后,同学们在老师的指导下,以某一合金甲圆柱体为研究对象,推导它对海绵的压强大小的表达式(已知合金的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S)。表达式为

(6)上面推导出的表达式 (选填“能”或“不能”)应用于各类固体的压强的计算。

【答案】(1)海绵被压下深度 (2)高度

(3)“2、3”“5、6”“2、3或5、6”(均正确)

(4)控制变量法 转换法(顺序可换)(5)p=ρgh(6)不能

【解析】

试题分析:压强是描述压力作用效果的物理量,海绵被压下深度说明压力作用效果越明显,压强越大;

(2)分析实验1、2或4、5当圆柱体的材料密度和底面积相同时,实心圆柱的高度越高,压强越大,可以得出当圆柱体的材料密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的高度有关;

(3)探究实心圆柱体对水平地面的压强与底面积的关系,应控制圆柱体的材料密度和高度相同,改变底面积,所以分析“2、3”“5、6”“2、3或5、6” 可以得出,当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关;

(4)探究实心圆柱体对水平地面的压强与底面积的关系,应控制圆柱体的材料密度和高度相同,改变底面积,这是控制变量法,通过海绵被压下深度来判断压强大小的,这是转换法,所以此探究过程用到的科学探究方法有控制变量法和转换法;

(5)实心圆柱体对水平地面的压力

实心圆柱体对水平地面的压强

(6)由于只有柱形物体的体积,固体的形状不是柱体不能使用此方法计算压强。

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(5)改变A的位置,重复(3)中步骤并分别测出A和B到玻璃板的距离,记录在下表中

序号

1

2

3

A到玻璃板的距离/cm

300

500

800

B到玻璃板的距离/cm

300

500

800

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(6)实验中多次改变棋子A的位置,重复进行实验的目的是:

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