《2026年决胜中考物理安徽专版》

实验1 探究影响压力作用效果的因素

答案： ①凹陷程度 ②海绵形变明显 ③泡沫塑料（或橡皮泥、沙子）

如图所示，在探究“影响压力作用效果的因素”实验中，实验器材有小桌、海绵、砝码、木板、砖块等。

1. 基础考法
(1)实验是通过观察海绵的_来比较压力的作用效果，采用的研究方法是_。
(2)通过比较乙、丙两图，说明得出初步结论：_。
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，图丙中海绵受到的压强p丙​和图丁中木板受到的压强p丁​的大小关系为p丙​_(选填“＞”“＜”或“=”) p丁​。
2. 能力提升
(4)实验时，小明将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，如图戊所示，发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是_。
(5)[新考法]如图1所示，实验结束后，小明将长方体砖块放在水平地面上。然后将砖块切去一部分，剩余部分如图2所示，此时砖块对地面的压强为600Pa；将图2中的砖块倒置后如图3所示，此时砖块对地面的压强为1000Pa。则图1中砖块对地面的压强为_Pa。

3. 核心素养
(6)通过实验可知压力的作用效果与压力大小、受力面积有关。如图4所示，甲、乙两个实心正方体，放在水平地面上时它们对水平地面的压强相等。如果在它们的上方沿水平方向切去相同厚度，则剩余部分的质量m甲​_m乙​；如果在它们的上方沿水平方向切去相同质量后，则剩余部分对地面的压强p甲​_p乙​。(均选填“大于”“小于”或“等于”)

答案：
(1)凹陷程度 转换法
(2)在压力等其他条件相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显
(3)=
(4)没有控制压力一定
(5)750
(6)大于 大于
[解析]
(3)将该小桌和砝码放在如题图丁所示的木板上，根据压强公式$p = \frac{F}{S}$可知，因两种情况下压力和受力面积相同，则题图丙中海绵受到的压强和题图丁中木板受到的压强的大小关系为$p_甲 = p_丁$。
(4)研究压力的作用效果与受力面积的关系，要控制压力大小相同，实验时，小明将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，则压力变小了，由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关是错误的，他在探究过程中存在的问题是没有控制压力大小相同。
(5)令题图2中砖块的重力为G，底面积为$S_1$，题图3中砖块的底面积为$S_2$，由压强公式变形式可得题图2中砖块对地面的压力$F = p_1S_1 = 600\ Pa × S_1$，同理可得题图3中砖块对地面的压力$F = p_2S_2 = 1000\ Pa × S_2$，解得$S_2 = 0.6S_1$。且题图2、题图3中两砖块对地面的压力均等于其重力，即$F = G$，将两图中的砖块组合成一块长方体物块，其高度和密度均相同，由固体压强公式$p = \rho gh$可知，组合体对地面的压强与题图1中的砖块对地面的压强大小相等，组合长方体砖块对地面的压强$p =\frac{F'}{S} = \frac{2G}{S_1 + S_2} = \frac{2G}{1.6S_1} = 1.25 × 600\ Pa = 750\ Pa$。
(6)设甲正方体的边长为$h_甲$，乙正方体的边长为$h_乙$，切去的厚度为h。因为甲、乙均为实心正方体，放在水平地面上时它们对水平地面的压强相等，所以有$p_甲 = p_乙$即$\rho_甲gh_甲 = \rho_乙gh_乙$，可得$\rho_甲h_甲 = \rho_乙h_乙$。由题图可知$h_甲 ＞ h_乙$，则$\rho_甲 ＜ \rho_乙$。若在它们的上方沿水平方向切去相同厚度，剩余部分的质量分别为$m_甲'$和$m_乙'$，则$\frac{m_甲'}{m_乙'} = \frac{\rho_甲h_甲h_甲(h_甲 - h)}{\rho_乙h_乙h_乙(h_乙 - h)} = \frac{h_甲(h_甲 - h)}{h_乙(h_乙 - h)}$。因为$h_甲 ＞ h_乙$，则$h_甲 - h ＞ h_乙 - h$；故$\frac{h_甲(h_甲 - h)}{h_乙(h_乙 - h)} ＞ 1$，所以剩余部分的质量$m_甲'$大于$m_乙'$。沿水平方向切去相同的质量时，减小的压力相同，因$S_甲 ＞ S_乙$，所以$\Delta p_甲 ＜ \Delta p_乙$，所以甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强。