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5. 小明发现爷爷的“按摩”拖鞋和脚接触的表面有许多小凸起，感觉很好奇，他穿上这双拖鞋后觉得脚底有点疼，由此他猜想压力的作用效果可能与有关。根据生活中的其他相关现象，他猜想压力的作用效果还可能与压力大小有关。
他和同学们探究“压力的作用效果与什么因素有关”，如题5图所示，用相同的两块砖和海绵设计了a、b、c、d所示的实验。
(1)实验中可通过观察来反映压力的作用效果，这种物理学研究方法叫，也运用于(填序号)。
A. 探究物质的质量与体积的关系
B. 利用弹簧的形变程度来反映力的大小
(2)通过分析比较a、c两图所示现象，可以得出结论是：压力的作用效果与有关。为获得另一猜想的证据，可以选择c和两图的实验现象来分析。
(3)将两块砖放在如图e所示的木板上，则图e中木板受到的压强$p_{e}$，和图c中海绵受到的压强$p_{c}$的大小关系为$p_{e}\_\_\_\_\_\_p_{c}$($＞$/$＜$/$=$)。
他和同学们探究“压力的作用效果与什么因素有关”，如题5图所示，用相同的两块砖和海绵设计了a、b、c、d所示的实验。
(1)实验中可通过观察来反映压力的作用效果，这种物理学研究方法叫，也运用于(填序号)。
A. 探究物质的质量与体积的关系
B. 利用弹簧的形变程度来反映力的大小
(2)通过分析比较a、c两图所示现象，可以得出结论是：压力的作用效果与有关。为获得另一猜想的证据，可以选择c和两图的实验现象来分析。
(3)将两块砖放在如图e所示的木板上，则图e中木板受到的压强$p_{e}$，和图c中海绵受到的压强$p_{c}$的大小关系为$p_{e}\_\_\_\_\_\_p_{c}$($＞$/$＜$/$=$)。
答案
受力面积
海绵的凹陷程度
转换法
B
压力大小
d
=
海绵的凹陷程度
转换法
B
压力大小
d
=
解析
【解析】
1. 拖鞋的小凸起使受力面积减小，压力作用效果更明显，故猜想压力的作用效果可能与受力面积有关。
2. (1) 实验中通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果，这种方法叫转换法；选项B利用弹簧形变程度反映力的大小，运用了转换法，A是控制变量法，故选B。
3. (2) a、c两图受力面积相同，c中压力更大，海绵凹陷程度更明显，说明压力的作用效果与压力大小有关；要探究压力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，故选c和d两图。
4. (3) 图e和图c中，压力大小相等，受力面积相同，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可知$p_{e}=p_{c}$。
【答案】
受力面积；(1) 海绵的凹陷程度；转换法；B；(2) 压力大小；d；(3) =
【知识点】
压力作用效果影响因素；转换法；压强公式应用
【点评】
本题通过实验探究压力作用效果的影响因素，考查转换法和控制变量法的应用，同时结合压强公式分析压强大小，注重对实验方法和物理规律的理解与应用。
【难度系数】
0.7
1. 拖鞋的小凸起使受力面积减小，压力作用效果更明显，故猜想压力的作用效果可能与受力面积有关。
2. (1) 实验中通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果，这种方法叫转换法；选项B利用弹簧形变程度反映力的大小，运用了转换法，A是控制变量法，故选B。
3. (2) a、c两图受力面积相同，c中压力更大，海绵凹陷程度更明显，说明压力的作用效果与压力大小有关；要探究压力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，故选c和d两图。
4. (3) 图e和图c中，压力大小相等，受力面积相同，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可知$p_{e}=p_{c}$。
【答案】
受力面积；(1) 海绵的凹陷程度；转换法；B；(2) 压力大小；d；(3) =
【知识点】
压力作用效果影响因素；转换法；压强公式应用
【点评】
本题通过实验探究压力作用效果的影响因素，考查转换法和控制变量法的应用，同时结合压强公式分析压强大小，注重对实验方法和物理规律的理解与应用。
【难度系数】
0.7
6. 如题6图所示是我国自主研发的长航程极地漫游机器人，可在极地零下$40°C$的低温环境中作业，并首次在南极内陆冰盖地区完成了$30km$匀速自主行走。该机器人质量为$500kg$，装有四条履带，每条履带与水平冰面的接触面积为$1000cm^{2}$，$g$取$10N/kg$，求：
（1）该机器人所受的重力；
（2）该机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压强。
（1）该机器人所受的重力；
（2）该机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压强。
答案
解：(1) 机器人的质量为$500\ \mathrm {kg}$，机器人受到的重力为
$G = mg = 500\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg} = 5000N$；
(2) 该机器人静止在水平冰面上对冰面的压力为
F = G = 5000N，
机器人对冰面的压强为
$p = \frac {F}{S} = \frac {5000N}{4×0.1\ \mathrm {m^2}} = 1.25×10^4\ \mathrm {Pa}$。
答：(1) 机器人受到的重力为5000N；
(2) 该机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压强
为$1.25×10^4\ \mathrm {Pa}$。
$G = mg = 500\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg} = 5000N$；
(2) 该机器人静止在水平冰面上对冰面的压力为
F = G = 5000N，
机器人对冰面的压强为
$p = \frac {F}{S} = \frac {5000N}{4×0.1\ \mathrm {m^2}} = 1.25×10^4\ \mathrm {Pa}$。
答：(1) 机器人受到的重力为5000N；
(2) 该机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压强
为$1.25×10^4\ \mathrm {Pa}$。
解析
【解析】
（1）根据重力计算公式$G=mg$，代入数据计算机器人所受重力：
$G = mg = 500\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg} = 5000\ \mathrm{N}$；
（2）机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压力等于自身重力，即$F = G = 5000\ \mathrm{N}$；
将每条履带的接触面积单位换算为$\mathrm{m^2}$：$1000\ \mathrm{cm^2}=0.1\ \mathrm{m^2}$，总接触面积$S=4×0.1\ \mathrm{m^2}=0.4\ \mathrm{m^2}$；
再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$计算对冰面的压强：
$p = \frac {F}{S} = \frac {5000\ \mathrm{N}}{0.4\ \mathrm{m^2}} = 1.25×10^4\ \mathrm {Pa}$。
【答案】
（1）该机器人所受的重力为$\boldsymbol{5000\ \mathrm{N}}$；
（2）该机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压强为$\boldsymbol{1.25×10^4\ \mathrm{Pa}}$。
【知识点】
重力的计算、压强的计算
【点评】
本题属于力学基础计算题，主要考查重力和固体压强的计算，解题时需注意单位的换算，以及水平面上静止物体对支持面的压力等于自身重力这一规律的应用，可帮助学生巩固力学基本公式的运用。
【难度系数】
0.8
（1）根据重力计算公式$G=mg$，代入数据计算机器人所受重力：
$G = mg = 500\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg} = 5000\ \mathrm{N}$；
（2）机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压力等于自身重力，即$F = G = 5000\ \mathrm{N}$；
将每条履带的接触面积单位换算为$\mathrm{m^2}$：$1000\ \mathrm{cm^2}=0.1\ \mathrm{m^2}$，总接触面积$S=4×0.1\ \mathrm{m^2}=0.4\ \mathrm{m^2}$；
再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$计算对冰面的压强：
$p = \frac {F}{S} = \frac {5000\ \mathrm{N}}{0.4\ \mathrm{m^2}} = 1.25×10^4\ \mathrm {Pa}$。
【答案】
（1）该机器人所受的重力为$\boldsymbol{5000\ \mathrm{N}}$；
（2）该机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压强为$\boldsymbol{1.25×10^4\ \mathrm{Pa}}$。
【知识点】
重力的计算、压强的计算
【点评】
本题属于力学基础计算题，主要考查重力和固体压强的计算，解题时需注意单位的换算，以及水平面上静止物体对支持面的压力等于自身重力这一规律的应用，可帮助学生巩固力学基本公式的运用。
【难度系数】
0.8
