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3.【安全意识】汽车无论是不
慎驶入水中还是遇到大雨
被淹，乘客都应立刻开门逃
生，水越深车门越难推开。
如图9-2-31所示，在车门下部距水面$0.3\ \mathrm{m}$深
的$O$处，水的压强为$\mathrm{Pa}$。若车门在
水下部分的面积为$0.8\ \mathrm{m^{2}}$，受到水的平均压强
为$5×10^{3}\ \mathrm{Pa}$，此时车门所受水的压力为
$\mathrm{N}$。($\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$，$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
慎驶入水中还是遇到大雨
被淹，乘客都应立刻开门逃
生，水越深车门越难推开。
如图9-2-31所示，在车门下部距水面$0.3\ \mathrm{m}$深
的$O$处，水的压强为$\mathrm{Pa}$。若车门在
水下部分的面积为$0.8\ \mathrm{m^{2}}$，受到水的平均压强
为$5×10^{3}\ \mathrm{Pa}$，此时车门所受水的压力为
$\mathrm{N}$。($\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$，$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
答案
$3×10^3$
$4×10^3$
$4×10^3$
解析
【分析】
本题需分两步计算，首先计算O处水的压强，回忆液体压强公式$p=\rho gh$，已知水的密度、重力加速度和O点深度，代入公式即可求解；其次计算车门受到的水的压力，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$变形得到$F=pS$，已知平均压强和车门水下面积，代入数值就能算出压力。
【解析】
1. 计算O处水的压强：
已知$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$，$g=10\ \mathrm{N/kg}$，$h=0.3\ \mathrm{m}$，根据液体压强公式$p=\rho gh$，代入数据得：
$p=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}×10\ \mathrm{N/kg}×0.3\ \mathrm{m}=3×10^{3}\ \mathrm{Pa}$
2. 计算车门所受水的压力：
已知车门受到的平均压强$p'=5×10^{3}\ \mathrm{Pa}$，水下部分面积$S=0.8\ \mathrm{m^{2}}$，由$p=\frac{F}{S}$变形得$F=p'S$，代入数据得：
$F=5×10^{3}\ \mathrm{Pa}×0.8\ \mathrm{m^{2}}=4×10^{3}\ \mathrm{N}$
【答案】
$3×10^3$；$4×10^3$
【知识点】
液体压强计算；压力计算
【点评】
本题结合汽车落水的实际安全场景，考查液体压强与压力的基础计算，要求熟练掌握相关公式的应用，明确公式中各物理量的含义及单位统一，提升利用物理知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.8
本题需分两步计算，首先计算O处水的压强，回忆液体压强公式$p=\rho gh$，已知水的密度、重力加速度和O点深度，代入公式即可求解；其次计算车门受到的水的压力，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$变形得到$F=pS$，已知平均压强和车门水下面积，代入数值就能算出压力。
【解析】
1. 计算O处水的压强：
已知$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$，$g=10\ \mathrm{N/kg}$，$h=0.3\ \mathrm{m}$，根据液体压强公式$p=\rho gh$，代入数据得：
$p=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}×10\ \mathrm{N/kg}×0.3\ \mathrm{m}=3×10^{3}\ \mathrm{Pa}$
2. 计算车门所受水的压力：
已知车门受到的平均压强$p'=5×10^{3}\ \mathrm{Pa}$，水下部分面积$S=0.8\ \mathrm{m^{2}}$，由$p=\frac{F}{S}$变形得$F=p'S$，代入数据得：
$F=5×10^{3}\ \mathrm{Pa}×0.8\ \mathrm{m^{2}}=4×10^{3}\ \mathrm{N}$
【答案】
$3×10^3$；$4×10^3$
【知识点】
液体压强计算；压力计算
【点评】
本题结合汽车落水的实际安全场景，考查液体压强与压力的基础计算，要求熟练掌握相关公式的应用，明确公式中各物理量的含义及单位统一，提升利用物理知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.8
4.【家国情怀】天津大学自主研发的水下滑翔机
“海燕”在南海北部水深大于$1500\ \mathrm{m}$的海域通
过测试，一举打破国外的技术封锁。当“海燕”
在海面下$1500\ \mathrm{m}$处时，受到海水的压强为
$\mathrm{Pa}$，相当于$\mathrm{m}$深的煤油产生
的压强。($\rho_{\mathrm{海水}}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$，$\rho_{\mathrm{煤油}}=$
$0.8×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$，$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
“海燕”在南海北部水深大于$1500\ \mathrm{m}$的海域通
过测试，一举打破国外的技术封锁。当“海燕”
在海面下$1500\ \mathrm{m}$处时，受到海水的压强为
$\mathrm{Pa}$，相当于$\mathrm{m}$深的煤油产生
的压强。($\rho_{\mathrm{海水}}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$，$\rho_{\mathrm{煤油}}=$
$0.8×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$，$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
答案
$1.5×10^7$
1875
1875
解析
【分析】
这道题考查液体压强的计算，解题思路如下：
1. 求海面下1500m处海水的压强，直接利用液体压强公式$p = \rho gh$，代入海水的密度、重力加速度和深度即可计算；
2. 求相当于多少米深煤油产生的压强，因为煤油的压强与海水的压强相等，所以将液体压强公式变形为$h = \frac{p}{\rho g}$，代入海水的压强、煤油的密度和重力加速度，即可求出煤油的深度。
【解析】
1. 计算“海燕”受到海水的压强：
根据液体压强公式$p = \rho gh$，代入$\rho_{\mathrm{海水}}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$，$g=10\ \mathrm{N/kg}$，$h_{\mathrm{海水}}=1500\ \mathrm{m}$，可得：
$p_{\mathrm{海水}} = \rho_{\mathrm{海水}}gh_{\mathrm{海水}} = 1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}×10\ \mathrm{N/kg}×1500\ \mathrm{m} = 1.5×10^{7}\ \mathrm{Pa}$
2. 计算相当于煤油的深度：
已知煤油产生的压强$p_{\mathrm{煤油}} = p_{\mathrm{海水}} = 1.5×10^{7}\ \mathrm{Pa}$，由$p = \rho gh$变形得$h = \frac{p}{\rho g}$，代入$\rho_{\mathrm{煤油}}=0.8×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$，可得：
$h_{\mathrm{煤油}} = \frac{p_{\mathrm{煤油}}}{\rho_{\mathrm{煤油}}g} = \frac{1.5×10^{7}\ \mathrm{Pa}}{0.8×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}×10\ \mathrm{N/kg}} = 1875\ \mathrm{m}$
【答案】
$1.5×10^7$；1875
【知识点】
液体压强的计算；压强公式的变形应用
【点评】
本题结合我国自主研发的水下滑翔机这一科技成就，考查液体压强的相关计算，既注重物理知识的应用，又渗透家国情怀教育，增强学生的民族自豪感。解题时需熟练掌握液体压强公式及其变形，注意单位统一，准确代入数值计算。
【难度系数】
0.7
这道题考查液体压强的计算，解题思路如下：
1. 求海面下1500m处海水的压强，直接利用液体压强公式$p = \rho gh$，代入海水的密度、重力加速度和深度即可计算；
2. 求相当于多少米深煤油产生的压强，因为煤油的压强与海水的压强相等，所以将液体压强公式变形为$h = \frac{p}{\rho g}$，代入海水的压强、煤油的密度和重力加速度，即可求出煤油的深度。
【解析】
1. 计算“海燕”受到海水的压强：
根据液体压强公式$p = \rho gh$，代入$\rho_{\mathrm{海水}}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$，$g=10\ \mathrm{N/kg}$，$h_{\mathrm{海水}}=1500\ \mathrm{m}$，可得：
$p_{\mathrm{海水}} = \rho_{\mathrm{海水}}gh_{\mathrm{海水}} = 1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}×10\ \mathrm{N/kg}×1500\ \mathrm{m} = 1.5×10^{7}\ \mathrm{Pa}$
2. 计算相当于煤油的深度：
已知煤油产生的压强$p_{\mathrm{煤油}} = p_{\mathrm{海水}} = 1.5×10^{7}\ \mathrm{Pa}$，由$p = \rho gh$变形得$h = \frac{p}{\rho g}$，代入$\rho_{\mathrm{煤油}}=0.8×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}$，可得：
$h_{\mathrm{煤油}} = \frac{p_{\mathrm{煤油}}}{\rho_{\mathrm{煤油}}g} = \frac{1.5×10^{7}\ \mathrm{Pa}}{0.8×10^{3}\ \mathrm{kg/m^{3}}×10\ \mathrm{N/kg}} = 1875\ \mathrm{m}$
【答案】
$1.5×10^7$；1875
【知识点】
液体压强的计算；压强公式的变形应用
【点评】
本题结合我国自主研发的水下滑翔机这一科技成就，考查液体压强的相关计算，既注重物理知识的应用，又渗透家国情怀教育，增强学生的民族自豪感。解题时需熟练掌握液体压强公式及其变形，注意单位统一，准确代入数值计算。
【难度系数】
0.7
