Question

小俞同学观察到许多建筑材料的截面多是倒V形或倒U形，这引起了她的好奇心．
提出问题：物体能承受的压力与哪些因素有关？
猜想与假设：
猜想①：物体能承受的压力与物体的形状有关．
猜想②：物体能承受的压力与物体的材料有关．
猜想③：…
于是小俞利用如图所示的装置，选取了纸条、细绳、火柴盒和若干火柴棒，对猜想①进行实验探究．
实验步骤：

物体形状 实验次数	V形	U形	圆弧形
1	46	36	75
2	43	32	63
3	45	35	83

（一）选取长、宽、厚和______相同的纸条若干．
（二）将一张纸条折成V形，放在装置上，在纸条两端距中点（支点）相同距离处，各挂一相同的火柴盒子．在两火柴盒中逐渐增加数量相同的火柴棒，直到纸条被压弯折为止，记录一端火柴盒中火柴棒根数．
（三）将纸条分别折成U型、圆弧型，重复步骤（二）．
（四）更换纸条，将以上实验再做两次．
请回答以下问题：
（1）补充实验步骤一内容：______．
（2）小俞是如何判断实验中的物体所承受的压力不同？______．
（3）分析实验数据，可以得出的结论是：______（写出一条即可）．
（4）如果要验证猜想②，应选取______相同但______不同的纸条若干，并重复上述实验步骤二．
（5）生产、生活和建筑中利用物体形状影响其承受压力的事例很多，如巨大的铁桥中多处使用了U形钢材．请你举出一个利用V形或圆弧形结构的实例．______．

Answer 1

【答案】分析：（1）由日常生活中的经验可知，物体承受的压力与物体的形状、材料等因素有关，因此研究物体承受压力的能力时要用到控制变量法．
（2）物体承受压力大小的能力在此题中是通过火柴盒中火柴棍的多少来体现的．为了使纸条不向一侧倾斜，因此在纸条的两侧要施加相同的力．
（3）根据表中所给数据，也就是火柴棍的数目，即可得出结论；
（4）根据控制变量法的思想，要研究物体承受的压力与物体的材料的关系，就要让被研究的两个物体除了材料不同外，让其余的几个因素都相同；
（5）根据日常生活中的一些V形的物体，可以明确关于这两种形状结构在实际生活中的应用．
解答：解：（1）利用控制变量法的思想，可以确定研究物体承受的压力与物体的形状有关时，要控制其它量相同；
选取长、宽、厚和测量相同的纸条；
（2）根据表中火柴棒的数目的多少，可以确定物体哪种形状承受的压力最大；直到纸条被压弯折为止，记录一端火柴盒中火柴棒根数；
（3）由表中的实验数据可知，当物体的形状为圆弧形时，两端悬挂的火柴棒的数目最多，所以圆弧形状的物体能够承受的压力最大；
（4）在保证形状相同的前提下，还要让它们的长度、宽度、厚度都相同，因为这几个方面也能影响物体承受压力的程度；
（5）日常生活中接触到的物体中利用V形结构有：角钢、厂房的屋架、塔吊支架；圆弧形结构有：隧道顶、桥洞、拱形桥．
故答案为：
（1）材料
（2）直到纸条被压弯折为止，记录一端火柴盒中火柴棒根数
（3）圆弧形承受的压力最大（或物体承受的压力与形状有关）
（4）长、宽、厚和形状，材料．
（5）角钢、厂房的屋架、塔吊支架；
点评：此题是一个探究题，它探究的问题在课本上找不到对应的知识点，但根据学过的研究方法，可以解决这个问题．题目的难点在于举实例．