Question

9．某小組探究由兩種物質(zhì)組成的圓柱體對水平地面的壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)．他們將由不同物質(zhì)組成的兩個(gè)圓柱體疊放在一起，組成新的圓柱體．上邊的圓柱體密度記作ρ₁，高度記作h₁；下邊的圓柱體密度記作ρ₂，高度記作h₂．實(shí)驗(yàn)示意圖及相應(yīng)數(shù)據(jù)見下表．

序號	1	2	3	4	5
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象示意圖
ρ1（千克/米3）	2.7×103	2.7×103	3.2×103	3.2×103	3.2×103
ρ2（千克/米3）	8.9×103	8.9×103	8.9×103	8.9×103	8.9×103
h1（米）	0.1	0.2	0.2	0.3	0.35
h2（米）	0.2	0.2	0.2	0.1	0.05

①該小組同學(xué)通過沙坑的凹陷程度判斷：序號3中圓柱體對沙面的壓強(qiáng)最大．
②分析序號1、2中的數(shù)據(jù)及相關(guān)現(xiàn)象，可得出的結(jié)論是：兩種物質(zhì)組成的圓柱體ρ₁、ρ₂和h₂相同，h₁越大，圓柱體對水平地面的壓強(qiáng)越大．
③分析序號2與3中的數(shù)據(jù)及相關(guān)現(xiàn)象，可得出的結(jié)論是：兩種物質(zhì)組成的圓柱體h₁、h₂和ρ₂相同，ρ₁越大，物體對水平地面的壓強(qiáng)越大．
④分析序號3與4與5中的數(shù)據(jù)及相關(guān)現(xiàn)象，可得出的結(jié)論是：兩種物質(zhì)組成的圓柱體總高度相同，密度較小的物質(zhì)所占比例越大，圓柱體對水平地面的壓強(qiáng)越�。�
⑤該小組中有同學(xué)認(rèn)為這樣的圓柱體對水平地面的壓強(qiáng)還可能與底面積有關(guān)．驗(yàn)證該猜想的方法可以有兩種：理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)探究．請你選擇一種方法解決該問題．若選擇理論推導(dǎo)，請寫出推導(dǎo)過程；若選擇實(shí)驗(yàn)探究，請寫出探究的過程．公式理論推導(dǎo)：圓柱體對水平地面的壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{mg}{S}$=$\frac{ρVg}{S}$=ρgh．

Answer 1

分析 （1）壓力作用效果大小通過沙面的凹陷程度來反映，沙面凹陷程度越大，壓力作用越明顯．
（2）探究當(dāng)圓柱體的高度相同時(shí)，材料的密度越大，壓力的作用效果越顯著，一定找不同的材料，高度相同并且沙面凹陷程度不同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較．
（3）圓柱體的圓柱體h₁、h₂和ρ₂相同，密度越大，壓力的作用效果越顯著．
（4）當(dāng)圓柱體材料的密度和高度相同時(shí)，壓力的作用效果與底面積無關(guān)．
（5）根據(jù)壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因，利用壓強(qiáng)公式即可推導(dǎo)．

解答 解：①用沙面的凹陷程度來反映壓力作用效果．序號3中圓柱體對沙面的壓強(qiáng)最大．
②分析序號1、2中的數(shù)據(jù)及相關(guān)現(xiàn)象，可得出的結(jié)論是：兩種物質(zhì)組成的圓柱體ρ₁、ρ₂和h₂相同，h₁越大，圓柱體對水平地面的壓強(qiáng)越大．
③分析序號2與3中的數(shù)據(jù)及相關(guān)現(xiàn)象，可得出的結(jié)論是：兩種物質(zhì)組成的圓柱體h₁、h₂和ρ₂相同，密度越大，圓柱體對水平地面的壓強(qiáng)越大．
④分析序號3與4與5中的數(shù)據(jù)及相關(guān)現(xiàn)象，可得出的結(jié)論是：兩種物質(zhì)組成的圓柱體總高度相同，密度較小的物質(zhì)所占比例越大，圓柱體對水平地面的壓強(qiáng)越小．
⑤公式理論推導(dǎo)：
圓柱體對水平地面的壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{mg}{S}$=$\frac{ρVg}{S}$=ρgh，
實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：
選擇ρ₁、ρ₂、h₁、h₂相同，底面積S不同的圓柱體，放在沙面上，觀察沙面的凹陷程度，若相同則說明圓柱體對水平地面的壓強(qiáng)與底面積無關(guān)，若不同則說明圓柱體對水平地面的壓強(qiáng)與底面積有關(guān)．
由于圓柱體對水平地面的壓力為F=G=mg=ρVg，
則故圓柱體對水平地面的壓強(qiáng)與底面積無關(guān)，與圓柱體的密度、高度有關(guān)．
故答案為：①3；②1、2；③密度；④圓柱體對水平地面的壓強(qiáng)越小；
⑤公式理論推導(dǎo)：同上；
探究過程同上．

點(diǎn)評 對于給定多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析時(shí)，一般情況下一個(gè)表格內(nèi)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是相同的，各表格的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是不同的，要明確相同結(jié)論的原因和不同結(jié)論的原因，最近幾年的中考出現(xiàn)頻率比較高，學(xué)會處理此類習(xí)題的方法．