【分析】
要解决这道题,需围绕压力作用效果的影响因素(压力大小、受力面积),结合控制变量法、转换法,逐个分析选项:
1. 先判断A选项:滑雪者和步行者质量相同,根据$G=mg$,二者重力相等,对雪地的压力等于自身重力,因此压力大小相等。滑雪者未陷入雪地是因为受力面积大,压力作用效果弱,并非压力小,所以A错误。
2. 再分析B选项:滑雪者和步行者对雪地的压力相同、受力面积不同,因此要探究的是压力相同时,受力面积对压力作用效果的影响,需控制压力相同,改变受力面积。观察乙、丙、丁,乙与丙是受力面积相同、压力不同,探究的是压力大小的影响;只有丙与丁是压力相同、受力面积不同,才符合滑雪者和步行者的情况,因此B错误。
3. 接着看C选项:木板的形变量极小,无法直观通过形变体现压力的作用效果,而海绵形变明显,能直观显示,所以不能用木板代替海绵,C错误。
4. 最后看D选项:实验中把不易观察的压力作用效果,转换为容易观察的海绵凹陷程度,这是转换法的应用,D正确。
【解析】
A选项:滑雪者和步行者质量相同,由$G=mg$可知二者重力相等,对雪地的压力等于自身重力,因此二者对雪地的压力大小相等。滑雪者没有陷入雪地是因为滑雪板增大了受力面积,减小了压力的作用效果,故A错误。
B选项:滑雪者和步行者对雪地的压力相同、受力面积不同,探究的是压力相同时受力面积对压力作用效果的影响,需控制压力相同、改变受力面积。乙与丙的实验是受力面积相同、压力不同,探究的是压力大小的影响;只有丙与丁的实验是压力相同、受力面积不同,符合滑雪者和步行者的受力情况,因此B错误。
C选项:木板的形变程度极不明显,无法直观地显示压力的作用效果,不能替代海绵完成实验,故C错误。
D选项:实验中通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,将不易直接观察的物理现象转换为容易观察的现象,运用了转换法,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
压力作用效果的影响因素;转换法;控制变量法
【点评】
本题结合生活情景考查压力作用效果的相关知识,需熟练运用控制变量法和转换法分析实验,同时要明确压力与重力的关系,注意对选项细节的甄别。
【难度系数】
0.6