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凹陷程度
探究液体压强大小与什么因素有关（合理即可）
甲、乙
没有控制压力大小相同
不用切肥皂，把肥皂竖放、平放、侧放，改变受力面
积，观察海绵的凹陷程度
$＞$
$＞$
减小
排出吸盘内
的空气
不是
细沙
桶和细沙
变小
解：（1）小强站立在木板上时对木板产生的压力
$F = pS = 1.2×10^{4}\ \mathrm{Pa}×2×250×10^{-4}\ \mathrm{m}^{2} = 600\ \mathrm{N}$
（2）小强的重力$G_{\mathrm{人}} = F = 600\ \mathrm{N}，$则小强的质量
$m_{\mathrm{人}} = \frac{G_{\mathrm{人}}}{g} = \frac{600\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} = 60\ \mathrm{kg}$
（3）沙地受到的压力$F' = G_{\mathrm{人}} + G_{\mathrm{板}} = 600\ \mathrm{N} + 200\ \mathrm{N} = 800\ \mathrm{N}，$
沙地承受的压强$p' = \frac{F'}{S_{\mathrm{板}}} = \frac{800\ \mathrm{N}}{0.5\ \mathrm{m}^{2}} = 1.6×10^{3}\ \mathrm{Pa}$
【分析】
1. 第(1)问：压力作用效果无法直接观测，需通过海绵的凹陷程度间接反映，这是转换法。回忆初中物理实验，像探究液体压强时用U形管液面高度差反映压强大小，这类用转换法的实验都可作为例子。
2. 第(2)问：探究压力作用效果与压力大小的关系，要控制受力面积相同、改变压力大小，甲、乙两图符合该控制条件，所以选这两个图对比。
3. 第(3)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。小明切开肥皂后，压力也随之改变，未控制压力相同，结论不可靠。正确方案是保持肥皂压力不变，通过改变放置方式（平放、侧放、竖放）改变受力面积，观察海绵凹陷程度。
【解析】
(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，该方法为转换法。采用转换法的实验例如：探究液体压强大小与什么因素有关（通过U形管液面高度差反映液体压强大小，合理即可）。
(2) 探究压力作用效果与压力大小的关系，需控制受力面积相同，改变压力大小，甲、乙两图满足此条件，因此选择甲、乙进行比较。
(3) 将肥皂竖直切开后，肥皂对海绵的压力发生改变，没有控制压力大小相同，所以得出的结论不科学。正确实验方案：不用切肥皂，把肥皂竖放、平放、侧放，改变受力面积，观察海绵的凹陷程度。
【答案】
(1) 凹陷程度；探究液体压强大小与什么因素有关（合理即可）
(2) 甲、乙
(3) 没有控制压力大小相同；不用切肥皂，把肥皂竖放、平放、侧放，改变受力面积，观察海绵的凹陷程度
【知识点】
转换法；压力作用效果的影响因素；控制变量法
【点评】
本题围绕影响压力作用效果的因素展开，核心考查转换法和控制变量法的应用，明确探究不同因素时的控制条件是解题关键，需避免因变量控制不当得出错误结论。
【难度系数】
0.7
＞；＞；减小
【分析】
本题是利用自制器材粗略测量大气压的实验题，需结合实验原理、平衡力条件、实验操作细节及误差分析逐一分析：
1. 第(1)问：测量大气压的核心是利用内外气压差，将吸盘紧压在玻璃上，目的是排出内部空气，使吸盘内部接近真空，确保外界大气压能对吸盘产生有效的压力作用。
2. 第(2)问：判断平衡力需满足“作用在同一物体、大小相等、方向相反、作用在同一直线”四个条件。空桶静止时，吸盘除了受到向上的大气压力和向下的绳子拉力，还受到玻璃板对它的支持力，因此这两个力大小不相等，不满足平衡力的条件。
3. 第(3)问：为精准控制吸盘脱落的临界点，应选择质量小、可逐步添加的细沙；当吸盘刚好脱落时，大气压力与桶和细沙的总重力平衡，因此需要测量桶和细沙的总重力G，再结合吸盘面积S计算大气压。
4. 第(4)问：吸盘向内收缩后，与玻璃板的实际接触面积小于初始计算的面积S，根据公式$ p=\frac{G}{S} $，计算时S偏大，会导致测得的大气压值偏小。
【解析】
(1) 将吸盘紧压在玻璃上，可排出吸盘内的空气，使吸盘内部气压远小于外界大气压，保证外界大气压能将吸盘压在玻璃板上。
(2) 平衡力的成立条件是作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反且在同一直线上。空桶静止时，吸盘受到向上的大气压力、向下的绳子拉力，同时玻璃板对吸盘有向上的支持力，因此绳子拉力与大气压力大小不相等，不是一对平衡力。
(3) 细沙质量较小，可逐步添加，能更精准地找到吸盘刚好脱落的临界点；当吸盘刚好脱落时，大气压力与桶和细沙的总重力大小相等，因此需测出此时桶和细沙的总重力G，再通过$ p=\frac{G}{S} $计算大气压的值。
(4) 吸盘向内收缩后，与玻璃板的实际接触面积小于初始测得的面积S，计算大气压时仍使用原面积S，由$ p=\frac{G}{S} $可知，S偏大，测得的大气压值会变小。
【答案】
(1) 排出吸盘内的空气
(2) 不是
(3) 细沙；桶和细沙
(4) 变小
【知识点】
大气压的测量；平衡力的判断；实验误差分析
【点评】
本题通过生活化器材测量大气压，将大气压的应用、平衡力判断与实验操作结合，注重对实验原理和细节的考查，需结合受力分析和实验逻辑完成解答，培养了学生的实验探究能力。
【难度系数】
0.6
【分析】
（1）求小强对木板的压力，已知站立时对木板的压强和受力面积（两只鞋底的总面积），根据压强公式$p=\frac{F}{S}$的变形公式$F=pS$即可计算出压力；
（2）小强站立在水平木板上，对木板的压力等于自身重力，再根据重力公式$G=mg$的变形公式$m=\frac{G}{g}$计算小强的质量；
（3）沙地承受的压力是小强的重力与木板重力之和，沙地的受力面积是木板的底面积，再利用压强公式$p=\frac{F}{S}$计算沙地承受的压强。
【解析】
(1) 小强站立时与木板的接触面积：
$S_{人}=2×250×10^{-4}m^{2}=0.05m^{2}$
根据$p=\frac{F}{S}$可得，小强对木板产生的压力：
$F = pS_{人}= 1.2 × 10^{4} Pa × 0.05m^{2} = 600 N$
(2) 因小强站立在水平木板上，对木板的压力等于自身重力，即$G_{人}= F = 600 N$
根据$G=mg$可得，小强的质量：
$m_{人}= \frac{G_{人}}{g} = \frac{600 N}{10 N/kg} = 60 kg$
(3) 沙地承受的总压力：
$F' = G_{人} + G_{板}= 600 N + 200 N = 800 N$
沙地承受的压强：
$p' = \frac{F'}{S_{板}} = \frac{800 N}{0.5 m^{2}} = 1.6 × 10^{3} Pa$
【答案】
(1) $\boldsymbol{600N}$
(2) $\boldsymbol{60kg}$
(3) $\boldsymbol{1.6×10^{3}Pa}$
【知识点】
压强公式的应用、重力的计算、压力与重力的关系
【点评】
本题是压强的综合计算题，解题的关键是准确判断不同情况下的受力面积和压力大小，注意单位换算的正确性，属于基础题型，考查了对压强、重力相关公式的掌握和应用。
【难度系数】
0.7
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