Question

【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。

（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。

Answer 1

【答案】 海绵被压下深度 高度 “2、3”“5、6”（均正确） 控制变量法 转换法 p=ρgh 不能

【解析】（1）由题意可知，该小组同学是通过海绵被压下深度来判断压强大小的，这是转换法的运用；
（2）分析实验1、2或4、5可以看出，圆柱体的材料密度相同，高度不同，对水平面的压强不同，故可得出结论：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）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，要求圆柱体的密度相同，对水平面的压强也相同，而底面积必须不同，故序号 2、3或5、6符合要求．
（4）此探究过程用到的科学探究方法有控制变量法、转换法．
（5）已知合金的密度为ρ，长方体铁块的高度为h，底面积为S，由压强的公式推导过程为：．
（6）从实验条件可以看出p=ρgh这一公式只适用于质量分布均匀的实心柱状物体，不能应用于各类固体的压强的计算．
故答案为：(1). 海绵被压下的深度 (2). 高度 (3). 2、3或5、6 (4). 控制变量法、转换法 (5). p=ρgh (6). 不能