登录
9. 如图9.1 - 5所示，把小桌甲倒放在海绵上，其上放一个物体乙，它们静止时，物体乙的下表面和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲的重力为G₁，桌面面积为S₁；物体乙的重力为G₂，下表面的面积为S₂。下列说法正确的是(
A.甲对海绵的压力就是甲所受的重力
B.乙对甲的压力就是乙所受的重力
C.甲对海绵的压强大小为$\frac{G_{1}+G_{2}}{S_{1}}$
D.乙对甲的压强大小为$\frac{G_{1}+G_{2}}{S_{2}}$
C
)。A.甲对海绵的压力就是甲所受的重力
B.乙对甲的压力就是乙所受的重力
C.甲对海绵的压强大小为$\frac{G_{1}+G_{2}}{S_{1}}$
D.乙对甲的压强大小为$\frac{G_{1}+G_{2}}{S_{2}}$
答案
9. C
解析
A. 甲对海绵的压力大小为$G_{1}+G_{2}$，与甲所受重力$G_{1}$不同，A错误。
B. 乙对甲的压力大小等于乙所受重力$G_{2}$，但压力与重力是不同性质的力，不能说“就是”，B错误。
C. 甲对海绵的压力$F = G_{1}+G_{2}$，受力面积为桌面面积$S_{1}$，压强$p=\frac{F}{S_{1}}=\frac{G_{1}+G_{2}}{S_{1}}$，C正确。
D. 乙对甲的压力$F' = G_{2}$，受力面积为乙的下表面面积$S_{2}$，压强$p'=\frac{F'}{S_{2}}=\frac{G_{2}}{S_{2}}$，D错误。
C
B. 乙对甲的压力大小等于乙所受重力$G_{2}$，但压力与重力是不同性质的力，不能说“就是”，B错误。
C. 甲对海绵的压力$F = G_{1}+G_{2}$，受力面积为桌面面积$S_{1}$，压强$p=\frac{F}{S_{1}}=\frac{G_{1}+G_{2}}{S_{1}}$，C正确。
D. 乙对甲的压力$F' = G_{2}$，受力面积为乙的下表面面积$S_{2}$，压强$p'=\frac{F'}{S_{2}}=\frac{G_{2}}{S_{2}}$，D错误。
C
10. 小明同学在探究压力的作用效果与受力面积的关系时，分别采用如图9.1 - 6所示的两种方法进行实验，他用两只手的食指分别顶住削好的铅笔两端，使铅笔保持静止。
(1)在这两种方法中，你认为
(2)若铅笔笔尖面积是5×10⁻⁷m²，两手指均用2N的力按正确方法顶住铅笔两端，则笔尖对手指的压强为
(1)在这两种方法中，你认为
乙
(选填“甲”或“乙”)的方法不合理，理由是没有控制铅笔对两手指的压力相同
。(2)若铅笔笔尖面积是5×10⁻⁷m²，两手指均用2N的力按正确方法顶住铅笔两端，则笔尖对手指的压强为
$4× 10^{6}$
Pa。答案
10. （1）乙 没有控制铅笔对两手指的压力相同
（2）$4× 10^{6}$
（2）$4× 10^{6}$
解析
【分析】
要探究压力的作用效果与受力面积的关系，需利用控制变量法控制压力大小相同。分析甲、乙两图：甲图中铅笔水平放置，两手指对铅笔的压力是平衡力，铅笔对两手指的压力大小相等；乙图中铅笔竖直放置，铅笔自身有重力，会使下方手指受到的压力大于上方手指的压力，无法保证压力相同，所以乙方法不合理。第二问可根据压强公式$p=\frac{F}{S}$代入已知数据计算。
【解析】
(1) 探究压力作用效果与受力面积的关系时，必须控制压力大小相同。甲图中铅笔水平，两手指对铅笔的压力相互平衡，铅笔对两手指的压力相等；乙图中铅笔竖直，铅笔的重力会导致下方手指受到的压力更大，没有控制压力相同，因此乙的方法不合理。
(2) 根据压强计算公式$ p = \frac{F}{S} $，已知压力$ F = 2N $，受力面积$ S = 5×10^{-7}m^2 $，代入得：
$ p = \frac{2N}{5×10^{-7}m^2} = 4×10^6 Pa $
【答案】
(1) 乙；没有控制铅笔对两手指的压力相同
(2) $ 4×10^6 $
【知识点】
控制变量法；压强的计算
【点评】
本题考查压力作用效果的探究实验，核心是掌握控制变量法的应用，同时要熟练运用压强公式进行定量计算，实验中需注意变量的严格控制。
【难度系数】
0.6
要探究压力的作用效果与受力面积的关系，需利用控制变量法控制压力大小相同。分析甲、乙两图：甲图中铅笔水平放置，两手指对铅笔的压力是平衡力，铅笔对两手指的压力大小相等；乙图中铅笔竖直放置，铅笔自身有重力，会使下方手指受到的压力大于上方手指的压力，无法保证压力相同，所以乙方法不合理。第二问可根据压强公式$p=\frac{F}{S}$代入已知数据计算。
【解析】
(1) 探究压力作用效果与受力面积的关系时，必须控制压力大小相同。甲图中铅笔水平，两手指对铅笔的压力相互平衡，铅笔对两手指的压力相等；乙图中铅笔竖直，铅笔的重力会导致下方手指受到的压力更大，没有控制压力相同，因此乙的方法不合理。
(2) 根据压强计算公式$ p = \frac{F}{S} $，已知压力$ F = 2N $，受力面积$ S = 5×10^{-7}m^2 $，代入得：
$ p = \frac{2N}{5×10^{-7}m^2} = 4×10^6 Pa $
【答案】
(1) 乙；没有控制铅笔对两手指的压力相同
(2) $ 4×10^6 $
【知识点】
控制变量法；压强的计算
【点评】
本题考查压力作用效果的探究实验，核心是掌握控制变量法的应用，同时要熟练运用压强公式进行定量计算，实验中需注意变量的严格控制。
【难度系数】
0.6
11. 小红想探究压力的作用效果到底与哪些因素有关，于是做出了以下猜想：
猜想一：可能与压力大小有关。
猜想二：可能与受力面积的大小有关。
为验证上述猜想，小红利用小桌、海绵和砝码等器材进行了如图9.1 - 7所示的实验。
(1)
(2)通过甲、丙两次实验来验证猜想二
（3）此实验
(4)丁实验中将海绵换为木板，若将木板受到的压强pₜ与乙实验中海绵受到的压强p_乙相比，则它们的大小关系为p_乙
（5）某同学选用丙、丁两次实验，得出结论：压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显。请你分析得出的这一结论不妥的原因：
(6)小明在验证猜想二时，选用物体和泡沫板进行实验，实验时将物体A沿竖直方向切成大小不同的两块，如图9.1 - 8所示。将左边部分移开后，发现剩余部分对泡沫板的压力作用效果没有发生变化。由此他得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。小明的操作过程和结论是错误的，请你帮助小明完成正确的实验操作：
猜想一：可能与压力大小有关。
猜想二：可能与受力面积的大小有关。
为验证上述猜想，小红利用小桌、海绵和砝码等器材进行了如图9.1 - 7所示的实验。
(1)
实
验中通过海绵的形变程度
来比较压力的作用效果。(2)通过甲、丙两次实验来验证猜想二
不合理
(选填“合理”或“不合理”)，理由是没有控制对海绵的压力相同
。（3）此实验
不能
（选填“能”或“不能”）用硬纸板代替海绵的原因是硬纸板形变太小，无法直观地通过形变大小反映压力的作用效果
。(4)丁实验中将海绵换为木板，若将木板受到的压强pₜ与乙实验中海绵受到的压强p_乙相比，则它们的大小关系为p_乙
=
(选填“＞”“＜”或“＝”)pₜ。（5）某同学选用丙、丁两次实验，得出结论：压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显。请你分析得出的这一结论不妥的原因：
没有选择相同的材料来观察，则形变大小不能反映压力的作用效果
。(6)小明在验证猜想二时，选用物体和泡沫板进行实验，实验时将物体A沿竖直方向切成大小不同的两块，如图9.1 - 8所示。将左边部分移开后，发现剩余部分对泡沫板的压力作用效果没有发生变化。由此他得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。小明的操作过程和结论是错误的，请你帮助小明完成正确的实验操作：
将切掉的部分叠放在剩余部分的上方
。答案
11. （1）海绵的形变程度 （2）不合理 没有控制对海绵的压力相同 （3）不能 硬纸板形变太小，无法直观地通过形变大小反映压力的作用效果 （4）$=$ （5）没有选择相同的材料来观察，则形变大小不能反映压力的作用效果 （6）将切掉的部分叠放在剩余部分的上方
解析
【分析】
本题是探究压力作用效果影响因素的实验题，解题需紧扣控制变量法和转换法的实验思想：
1. 对于第(1)问，压力的作用效果无法直接观察，需通过转换法，将其转换为容易观察的海绵形变程度来判断；
2. 第(2)问验证猜想二（受力面积的影响），根据控制变量法，要保证压力大小相同，甲、丙实验中压力不同（甲无砝码，丙有砝码），因此无法验证猜想二；
3. 第(3)问，硬纸板的形变程度很小，难以直观观察到，无法通过形变反映压力作用效果，所以不能代替海绵；
4. 第(4)问，压强的大小由压力和受力面积决定，乙和丁实验中压力相同、受力面积相同，根据$p=\frac{F}{S}$，压强相等，与接触面材料无关；
5. 第(5)问，丙、丁实验的接触面材料不同（海绵和木板），材料的形变难易程度不同，不能通过形变大小来比较压力作用效果，因此结论不妥；
6. 第(6)问，小明的操作同时改变了压力和受力面积，不符合控制变量法，要验证受力面积的影响，需控制压力不变，所以应将切掉的部分叠放在剩余部分上方，保持压力不变，只改变受力面积。
【解析】
(1) 实验中采用转换法，通过观察海绵的形变程度来比较压力的作用效果，形变越大，压力作用效果越明显；
(2) 验证猜想二（压力作用效果与受力面积有关）时，需控制压力大小相同，甲、丙两次实验中，甲没有砝码，丙有砝码，压力大小不同，因此验证猜想二不合理，理由是没有控制对海绵的压力相同；
(3) 硬纸板的形变程度极小，无法直观通过形变大小反映压力的作用效果，因此此实验不能用硬纸板代替海绵；
(4) 乙实验和丁实验中，压力大小相同，受力面积相同，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可知$p_乙 = p_丁$；
(5) 丙、丁两次实验中，接触面的材料不同（海绵和木板），不同材料的形变难易程度不同，无法通过形变大小准确反映压力的作用效果，因此得出的结论不妥；
(6) 小明的操作同时改变了压力和受力面积，不符合控制变量法。正确操作应为：将切掉的部分叠放在剩余部分的上方，这样可以保持压力大小不变，只改变受力面积，从而探究压力作用效果与受力面积的关系。
【答案】
(1) 海绵的形变程度
(2) 不合理；没有控制对海绵的压力相同
(3) 不能；硬纸板形变太小，无法直观地通过形变大小反映压力的作用效果
(4) $=$
(5) 没有选择相同的材料来观察，则形变大小不能反映压力的作用效果
(6) 将切掉的部分叠放在剩余部分的上方
【知识点】
压力作用效果的影响因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题围绕压力作用效果的探究实验展开，全面考查了控制变量法和转换法在实验中的应用，同时涉及压强的计算原理，还考查了实验设计的合理性分析。解题时需牢牢把握控制变量的核心思想，明确转换法的应用前提，理解压强与接触面材料无关的特点，是一道综合性较强的实验题。
【难度系数】
0.6
本题是探究压力作用效果影响因素的实验题，解题需紧扣控制变量法和转换法的实验思想：
1. 对于第(1)问，压力的作用效果无法直接观察，需通过转换法，将其转换为容易观察的海绵形变程度来判断；
2. 第(2)问验证猜想二（受力面积的影响），根据控制变量法，要保证压力大小相同，甲、丙实验中压力不同（甲无砝码，丙有砝码），因此无法验证猜想二；
3. 第(3)问，硬纸板的形变程度很小，难以直观观察到，无法通过形变反映压力作用效果，所以不能代替海绵；
4. 第(4)问，压强的大小由压力和受力面积决定，乙和丁实验中压力相同、受力面积相同，根据$p=\frac{F}{S}$，压强相等，与接触面材料无关；
5. 第(5)问，丙、丁实验的接触面材料不同（海绵和木板），材料的形变难易程度不同，不能通过形变大小来比较压力作用效果，因此结论不妥；
6. 第(6)问，小明的操作同时改变了压力和受力面积，不符合控制变量法，要验证受力面积的影响，需控制压力不变，所以应将切掉的部分叠放在剩余部分上方，保持压力不变，只改变受力面积。
【解析】
(1) 实验中采用转换法，通过观察海绵的形变程度来比较压力的作用效果，形变越大，压力作用效果越明显；
(2) 验证猜想二（压力作用效果与受力面积有关）时，需控制压力大小相同，甲、丙两次实验中，甲没有砝码，丙有砝码，压力大小不同，因此验证猜想二不合理，理由是没有控制对海绵的压力相同；
(3) 硬纸板的形变程度极小，无法直观通过形变大小反映压力的作用效果，因此此实验不能用硬纸板代替海绵；
(4) 乙实验和丁实验中，压力大小相同，受力面积相同，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可知$p_乙 = p_丁$；
(5) 丙、丁两次实验中，接触面的材料不同（海绵和木板），不同材料的形变难易程度不同，无法通过形变大小准确反映压力的作用效果，因此得出的结论不妥；
(6) 小明的操作同时改变了压力和受力面积，不符合控制变量法。正确操作应为：将切掉的部分叠放在剩余部分的上方，这样可以保持压力大小不变，只改变受力面积，从而探究压力作用效果与受力面积的关系。
【答案】
(1) 海绵的形变程度
(2) 不合理；没有控制对海绵的压力相同
(3) 不能；硬纸板形变太小，无法直观地通过形变大小反映压力的作用效果
(4) $=$
(5) 没有选择相同的材料来观察，则形变大小不能反映压力的作用效果
(6) 将切掉的部分叠放在剩余部分的上方
【知识点】
压力作用效果的影响因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题围绕压力作用效果的探究实验展开，全面考查了控制变量法和转换法在实验中的应用，同时涉及压强的计算原理，还考查了实验设计的合理性分析。解题时需牢牢把握控制变量的核心思想，明确转换法的应用前提，理解压强与接触面材料无关的特点，是一道综合性较强的实验题。
【难度系数】
0.6
