Question

为了探究实心圆柱体对水平地面压力的作用效果与哪些因素有关，某同学用若干个不同的圆柱体竖直放置在同一水平沙面上，进行了三组实验，并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示．实验时，他仔细观察沙面的凹陷程度，并通过比较，发现每一组沙面的凹陷程度相同，而各组却不同，第一组凹陷程度最大，第二组其次，第三组最小．
（1）分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6，或7、8、9）的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当圆柱体材料的密度和高度相同时，压力的作用效果与底面积

无关

（选填“有关“或“无关”）．
（2）分析比较实验序号

1、4或2、5或3、6

的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当圆柱体的高度相同时，材料的密度越大，压力的作用效果越显著．
（3）小赵分析比较实验序号1与7（或2与8、或3与9）的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：圆柱体的高度越高，压力的作用效果越显著．小赵的结论是

错误

（选填“正确”或“错误”）的．
（4）小张进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象．小张归纳得出结论是：当圆柱体的高度与密度的乘积相等时，压力的作用效果也相同；当圆柱体的高度与密度的乘积越大时，压力的作用效果也越显著．小张的结论是

合理且完整

（选填“合理且完整”、“合理不完整”或“错误”）的．
表一：（p_铜）=8.9×10³千克/米³

实验序号	材料	高度 （厘米）	底面积 （厘米2）
1	铜	20	10
2	铜	20	20
3	铜	20	30

表二：（p_铁）=7.8x10³千克/米

实验序号	材料	高度 （厘米）	底面积（厘米2）
4	铁	20	10
5	铁	20	20
6	铁	20	30

表三：（p_钢）=8.9x10³千米/米³

实验序号	材料	高度 （厘米）	底面积（厘米2）
7	钢	20	10
8	钢	20	20
9	钢	20	30

Answer 1

分析：实心圆柱体放在水平细沙上，通过细沙凹陷程度，比较实心圆柱体对水平地面压力作用效果大小．
由表格数据知，实心圆柱体对水平地面压力的作用效果可能跟材料的密度、高度、底面积有关．
探究实心圆柱体对水平地面压力作用效果跟底面积的关系时，控制材料和高度不变．经分析实心圆柱体对水平地面压力作用效果跟底面积无关，下面结论就不考虑底面积的不同．
探究实心圆柱体对水平地面压力作用效果跟高度的关系，控制材料不变；
探究实心圆柱体对水平地面压力作用效果跟材料关系时，控制高度不变．否则不能得出正确结论．

解答：解：（1）实验序号1、2、3或4、5、6的数据，实心圆柱体材料相同，高度相同，底面积不同，细沙凹陷的程度相同，所以同种材料制成的实心圆柱体，高度相同时，它对水平地面的压力作用效果与底面积大小无关．
（2）由实验序号1、4或2、5或3、6的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当圆柱体的高度相同时，材料的密度越大，压力的作用效果越显著．
（3）由表中实验序号为1与7（或2与8、或3与9）的数据可知，圆柱体的高度相同，不能得出结论：圆柱体的高度越高，压力的作用效果越显著．小赵的结论是错误的．
（4）分析表中实验数据可知，当圆柱体的高度与密度的乘积相等时，压力的作用效果也相同；当圆柱体的高度与密度的乘积越大时，压力的作用效果也越显著．小张的结论是合理且完整的．
故答案为：（1）无关；（2）1、4或2、5或3、6；（3）错误；（4）合理且完整．

点评：此题考查的我们的实验分析能力，我们要学会使用科学的探究方法通过实验得出我们想要的结论．解题时要注意控制变量法的应用．