5. 在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，得到如图所示的作用效果.

(1) 实验中是通过比较海绵的来比较压力作用效果的.
(2) 通过比较图中的甲、乙两次实验，探究压力的作用效果与的关系；通过比较图中的两次实验，探究压力的作用效果与受力面积的关系.通过实验可得出的结论：压力越大，受力面积越，压力的作用效果越明显.
(3) 将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，比较图丙中海绵受到的压强$p$和图丁中木板受到的压强$p'$的大小关系为$p$(选填“$＞$”“$＜$”或“$=$”)$p'$.
(4) 如果想探究压力的作用效果与受力面积是否有关，将实验中甲和丙进行比较，你认为是(选填“合理”或“不合理”)的，理由是.

凹陷程度
压力大小
乙、丙
小
=
不合理
没有控制压力大小相同

【分析】
1. 第(1)问：压力作用效果无法直接观察，实验采用转换法，通过海绵的凹陷程度来间接反映压力的作用效果，这是物理实验中常用的转换思想。
2. 第(2)问：探究压力作用效果的影响因素需用控制变量法，甲、乙两次实验受力面积相同，压力不同，可探究与压力大小的关系；探究与受力面积的关系时，要控制压力相同，乙、丙两次实验满足该条件；结合实验现象可总结出压力作用效果与压力、受力面积的关系。
3. 第(3)问：压强由压力和受力面积决定，丙、丁中压力和受力面积均相同，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可判断压强大小关系。
4. 第(4)问：探究压力作用效果与受力面积的关系时，需控制压力大小相同，甲和丙实验中压力和受力面积均不同，未控制单一变量，因此比较不合理。
【解析】
(1) 实验运用转换法，将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度，通过比较海绵的凹陷程度来比较压力作用效果。
(2) 甲、乙两次实验，受力面积相同，压力不同，海绵的凹陷程度不同，可探究压力的作用效果与压力大小的关系；要探究压力的作用效果与受力面积的关系，需控制压力相同，改变受力面积，乙、丙两次实验中，压力相同，受力面积不同，符合要求；由实验现象可知：压力越大，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
(3) 图丙和图丁中，压力$F$相同，受力面积$S$相同，根据$p=\frac{F}{S}$，可知海绵受到的压强$p$和木板受到的压强$p'$大小相等，即$p=p'$。
(4) 探究压力的作用效果与受力面积是否有关时，需要控制压力大小相同，甲和丙实验中压力大小不同，同时受力面积也不同，没有控制单一变量，所以该比较不合理，理由是没有控制压力大小相同。
【答案】
(1) 凹陷程度
(2) 压力大小；乙、丙；小
(3) =
(4) 不合理；没有控制压力大小相同
【知识点】
压力作用效果影响因素；转换法；控制变量法
【点评】
本题围绕“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验展开，核心考查转换法和控制变量法的应用，以及压强大小的判断，需理解实验原理，掌握控制变量法的应用要点。
【难度系数】
0.7

6. 长颈鹿是目前陆地上最高的动物.某成年长颈鹿的身高为$4 \mathrm{m}$，质量为$2 \mathrm{t}$，每个脚掌着地的面积为$0.025 \mathrm{m}^2$.求：($g$取$10 \mathrm{N}/\mathrm{kg}$)
(1) 长颈鹿受到的重力大小；
(2) 长颈鹿四脚着地站立时，对水平地面的压强.

解：
(1) 长颈鹿的质量$m=2\ \mathrm{t}=2×10^3\ \mathrm{kg}$
长颈鹿受到的重力$G=mg=2×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=2×10^4\ \mathrm{N}$
(2) 四脚着地时的受力面积$S=4×0.025\ \mathrm{m}^2=0.1\ \mathrm{m}^2$
长颈鹿对水平地面的压力$F=G=2×10^4\ \mathrm{N}$
对地面的压强$p=\frac{F}{S}=\frac{2×10^4\ \mathrm{N}}{0.1\ \mathrm{m}^2}=2×10^5\ \mathrm{Pa}$

【分析】
（1）求长颈鹿的重力，首先回忆重力计算公式$G=mg$，题目中给出质量是$2\mathrm{t}$，需要先将质量单位换算为千克，再代入公式计算即可。
（2）求对水平地面的压强，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，首先明确长颈鹿对水平地面的压力等于其重力；然后确定四脚着地时的受力面积，是四个脚掌着地面积之和，最后将压力和受力面积代入压强公式计算得出结果。
【解析】
解：
(1) 长颈鹿的质量$m=2\ \mathrm{t}=2×10^3\ \mathrm{kg}$
长颈鹿受到的重力$G=mg=2×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=2×10^4\ \mathrm{N}$
(2) 四脚着地时的受力面积$S=4×0.025\ \mathrm{m}^2=0.1\ \mathrm{m}^2$
长颈鹿对水平地面的压力$F=G=2×10^4\ \mathrm{N}$
对地面的压强$p=\frac{F}{S}=\frac{2×10^4\ \mathrm{N}}{0.1\ \mathrm{m}^2}=2×10^5\ \mathrm{Pa}$
【答案】
(1) $2×10^4\ \mathrm{N}$；(2) $2×10^5\ \mathrm{Pa}$
【知识点】
重力公式应用、固体压强计算
【点评】
本题属于力学基础计算题，主要考查重力和压强的基本计算，解题时需注意单位换算的正确性，以及四脚着地时受力面积是四个脚掌面积的总和，避免因受力面积计算错误导致结果出错。
【难度系数】
0.9

7. 一名武术爱好者练习扎马步时，他对水平地面的压力是由发生形变而产生的；若他对水平地面的压强为$p$，则他拾起一只脚时，他对水平地面的压强(选填“$＞$”“$＜$”或“$=$”)$p$.

鞋底
＞

【分析】
首先分析压力的产生原因：弹力是由施力物体发生形变而产生的，人对水平地面的压力，施力物体是人的鞋底，所以该压力由鞋底发生形变产生。然后分析压强变化：人对地面的压力始终等于自身重力，拾起一只脚时，压力F不变，但受力面积S减小，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，在F不变时，S减小，压强p会变大，所以此时压强大于原来的p。
【解析】
1. 压力属于弹力，弹力的产生源于施力物体的弹性形变。人对水平地面的压力，施力物体是人的鞋底，因此该压力是由鞋底发生形变而产生的。
2. 人站在水平地面上时，对地面的压力$F=G$（$G$为人的重力）。拾起一只脚时，压力仍等于自身重力，即$F$不变，但受力面积$S$减小。根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，在$F$不变的情况下，$S$减小，压强会增大，故此时对水平地面的压强$＞p$。
【答案】
鞋底；＞
【知识点】
弹力的产生原因；压强的影响因素
【点评】
本题考查弹力的本质和压强的动态变化分析，核心是明确弹力由施力物体形变产生，以及压强公式中压力、受力面积对压强的影响，属于基础概念应用题。
【难度系数】
0.8

8. 探究压力的作用效果与受力面积的关系时，分别采用如图甲、乙所示的两种方法，用两只手的食指分别压在铅笔两端.

(1) 甲、乙相比较，的方法不合理，该方法未控制相等.
(2) 通过正确的方法可得：，压力的作用效果越明显.
(3) 图甲中，铅笔笔尖的面积是$0.5 \mathrm{mm}^2$，尾端的面积是$0.4 \mathrm{cm}^2$，两手指均用$2 \mathrm{N}$的力对压铅笔两端，则笔尖对手指的压强为$\mathrm{Pa}$.

乙
压力大小
当压力相同时，受力面积越小
$4×10^6$

【分析】
(1) 探究压力作用效果与受力面积的关系时，需控制压力大小相等。甲图中铅笔水平放置，两只手对铅笔的压力大小相等，而乙图中铅笔竖直放置，由于铅笔自身有重力，导致上下手指受到的压力大小不相等，未控制压力大小相等，所以乙的方法不合理。
(2) 甲图中压力大小相等，受力面积不同，笔尖端受力面积小，手指的凹陷程度更明显，由此可得出相应结论。
(3) 根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，将已知的压力和笔尖面积进行单位换算后代入公式，即可计算出笔尖对手指的压强。
【解析】
(1) 探究压力作用效果与受力面积的关系，要控制压力大小相同。乙图中铅笔竖直放置，铅笔的重力会使下方手指受到的压力大于上方手指，即没有控制压力大小相等，所以乙的方法不合理。
(2) 甲图中，压力大小相等，受力面积越小（笔尖端），手指的凹陷程度越大，说明压力作用效果越明显，故结论为：当压力相同时，受力面积越小。
(3) 已知$F=2\mathrm{N}$，$S=0.5\mathrm{mm}^2=0.5×10^{-6}\mathrm{m}^2=5×10^{-7}\mathrm{m}^2$，根据压强公式：
$p=\frac{F}{S}=\frac{2\mathrm{N}}{5×10^{-7}\mathrm{m}^2}=4×10^6\mathrm{Pa}$
【答案】
(1) 乙；压力大小
(2) 当压力相同时，受力面积越小
(3) $4×10^6$
【知识点】
控制变量法；压力作用效果的影响因素；压强的计算
【点评】
本题考查压力作用效果的探究实验，重点考查控制变量法的应用以及压强的计算，实验中需严格控制变量，计算时要注意单位的正确换算。
【难度系数】
0.6