在探究实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关的实验中,某中学一小组的同学们认为此压强跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆...

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在探究实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关的实验中,某中学一小组的同学们认为此压强跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆柱体底面积S是有关的,但有怎样的关系看法不同。在老师的帮助下,小组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料制成、高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体做实验,测出实心圆柱体竖直放置时(如图所示)对水平桌面上海绵的压下深度,实验记录见下表。

(1)分析实验1、2或4、5可以得出:当圆柱体的材料密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的　　　　有关。 

(2)分析　　　　　　可以得出,当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关。 

(3)此探究过程用到的科学探究方法有　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。 

(4)实验结束之后,同学们在老师的指导下,以某一合金*圆柱体为研究对象,推导它对海绵的压强大小的表达式(已知合金的密度为ρ,圆柱体的高度为h,底面积为S)。表达式为　　　　　　　。该推导出的表达式　　　　　　(选填“能”或“不能”)应用于各类固体的压强的计算。 

【回答】

解析 (1)分析实验1、2或4、5,圆柱体的材料密度相同,高度不同,对水平面的压强不同,故可得出结论:当圆柱体的材料密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的高度有关。

(2)当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关,要求圆柱体的密度相同,对水平面的压强也相同,而底面积必须不同,故序号2、3或5、6符合要求。

(3)在探究多个因素对压强的影响时,运用了控制变量法来研究某一因素的影响,还利用转换法——用海绵被压下的深度表示压力的作用效果。

(4)已知合金的密度为ρ,圆柱体的高度为h,底面积为S,由压强的公式推导过程为p==ρgh。从推导过程可以看出p=ρgh这一公式只适用于质量分布均匀的实心柱状物体,不能应用于其他类固体(如质量分布不均匀,非柱状物体等)的压强的计算。

* (1)高度　(2)2、3或5、6　(3)控制变量法　转换法　(4)p=ρgh　不能

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