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10. 2024年8月，在巴黎奥运会乒乓球男单决赛中，中国运动员夺得冠军，图7是某场比赛时打出的弧圈球的示意图，弧圈球具有速度快、旋转强、威力大的特点。运动员拉出的弧圈球利用了气体在流速大的位置压强
小
的原理；图7中此刻的乒乓球处于非平衡
（选填“平衡”或“非平衡”）状态，理由：因为乒乓球做曲线运动，运动状态发生了改变
。答案
10.小 非平衡 因为乒乓球做曲线运动，运动状态发生了改变
解析
【分析】
首先回忆流体压强与流速的关系：气体中流速越大的位置压强越小，弧圈球的旋转会使球上下两侧空气流速不同，形成压强差，对应第一空的原理；其次判断平衡状态：平衡状态是物体运动状态不变（静止或匀速直线运动），图中乒乓球做曲线运动，运动方向不断变化，运动状态改变，由此判断第二、三空。
【解析】
1. 流体压强规律：在气体中，流速越大的位置，压强越小。弧圈球旋转时，球的上下表面空气流速存在差异，产生压强差改变球的运动轨迹，因此利用了气体流速大的位置压强小的原理，故第一空填“小”。
2. 平衡状态判断：物体处于平衡状态的标志是运动状态不变（即保持静止或匀速直线运动）。图中乒乓球做曲线运动，其运动方向持续变化，运动状态发生改变，因此处于非平衡状态，故第二空填“非平衡”，理由是“乒乓球做曲线运动，运动状态发生了改变”。
【答案】
小；非平衡；乒乓球做曲线运动，运动状态发生了改变
【知识点】
流体压强与流速的关系；平衡状态的判断
【点评】
本题结合乒乓球弧圈球的实际场景，考查流体压强和平衡状态的基础知识点，将物理知识与生活实例结合，难度适中，注重知识的应用。
【难度系数】
0.6
首先回忆流体压强与流速的关系：气体中流速越大的位置压强越小，弧圈球的旋转会使球上下两侧空气流速不同，形成压强差，对应第一空的原理；其次判断平衡状态：平衡状态是物体运动状态不变（静止或匀速直线运动），图中乒乓球做曲线运动，运动方向不断变化，运动状态改变，由此判断第二、三空。
【解析】
1. 流体压强规律：在气体中，流速越大的位置，压强越小。弧圈球旋转时，球的上下表面空气流速存在差异，产生压强差改变球的运动轨迹，因此利用了气体流速大的位置压强小的原理，故第一空填“小”。
2. 平衡状态判断：物体处于平衡状态的标志是运动状态不变（即保持静止或匀速直线运动）。图中乒乓球做曲线运动，其运动方向持续变化，运动状态发生改变，因此处于非平衡状态，故第二空填“非平衡”，理由是“乒乓球做曲线运动，运动状态发生了改变”。
【答案】
小；非平衡；乒乓球做曲线运动，运动状态发生了改变
【知识点】
流体压强与流速的关系；平衡状态的判断
【点评】
本题结合乒乓球弧圈球的实际场景，考查流体压强和平衡状态的基础知识点，将物理知识与生活实例结合，难度适中，注重知识的应用。
【难度系数】
0.6
11. 护士给病人输液时，药水瓶上插着两根管，一根给病人输液，另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中，如图8所示。这根“闲置”管是为了
利用
（选填“利用”或“不利用”）大气压强。由于针头较细，为确保药液的流速，需要将药水瓶提升到相对针管一般不低于1.3 m的高度，由此推算针管处受到的液体压强为$1.3×10^4$
Pa。（g取10 N/kg，$\rho_{药水}=\rho_{水}=1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$）答案
11.利用 $1.3×10^4$
解析
【分析】
本题分为两个问题，第一问需判断闲置管是否利用大气压强：输液时，若没有闲置管，药液流出后瓶内气压会减小，无法持续流出，闲置管将瓶内与外界大气连通，保持瓶内气压等于外界大气压，使药液顺利流出，因此是利用大气压强。第二问计算针管处的液体压强，根据液体压强公式$p=\rho gh$，代入已知的药水密度、重力加速度和高度即可算出结果。
【解析】
1. 判断闲置管的作用：输液过程中，随着药液从输液管流出，药瓶内的气体体积增大，气压会降低，若没有“闲置”管，瓶内气压会小于外界大气压，药液无法继续流出。这根“闲置”管将瓶内空间与外界大气连通，使瓶内气压始终等于外界大气压，药液在重力和大气压的共同作用下持续流向病人，因此是利用大气压强。
2. 计算液体压强：根据液体压强公式$p=\rho gh$，已知药水密度$\rho=\rho_{水}=1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，$g=10\ \mathrm{N/kg}$，高度$h=1.3\ \mathrm{m}$，代入得：
$p=1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×1.3\ \mathrm{m}=1.3×10^4\ \mathrm{Pa}$
【答案】
利用；$1.3×10^4$
【知识点】
大气压强；液体压强
【点评】
本题结合生活中的输液场景，考查大气压强和液体压强的实际应用，将物理知识与生活实践结合，难度适中，需要学生理解大气压强在输液中的作用，并掌握液体压强公式的应用。
【难度系数】
0.7
本题分为两个问题，第一问需判断闲置管是否利用大气压强：输液时，若没有闲置管，药液流出后瓶内气压会减小，无法持续流出，闲置管将瓶内与外界大气连通，保持瓶内气压等于外界大气压，使药液顺利流出，因此是利用大气压强。第二问计算针管处的液体压强，根据液体压强公式$p=\rho gh$，代入已知的药水密度、重力加速度和高度即可算出结果。
【解析】
1. 判断闲置管的作用：输液过程中，随着药液从输液管流出，药瓶内的气体体积增大，气压会降低，若没有“闲置”管，瓶内气压会小于外界大气压，药液无法继续流出。这根“闲置”管将瓶内空间与外界大气连通，使瓶内气压始终等于外界大气压，药液在重力和大气压的共同作用下持续流向病人，因此是利用大气压强。
2. 计算液体压强：根据液体压强公式$p=\rho gh$，已知药水密度$\rho=\rho_{水}=1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，$g=10\ \mathrm{N/kg}$，高度$h=1.3\ \mathrm{m}$，代入得：
$p=1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×1.3\ \mathrm{m}=1.3×10^4\ \mathrm{Pa}$
【答案】
利用；$1.3×10^4$
【知识点】
大气压强；液体压强
【点评】
本题结合生活中的输液场景，考查大气压强和液体压强的实际应用，将物理知识与生活实践结合，难度适中，需要学生理解大气压强在输液中的作用，并掌握液体压强公式的应用。
【难度系数】
0.7
12. 我国首台自主设计研发的载人深潜器“蛟龙号”最大下潜深度可达7000 m，此处海水产生的压强约为
$7×10^7$
Pa，此时“蛟龙号”每0.5 m²外表面受到海水的压力为$3.5×10^7$
N。（海水的密度取$1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$，g取10 N/kg）答案
12.$7×10^7$ $3.5×10^7$
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步计算：第一步利用液体压强公式$p=\rho gh$，代入已知的海水密度、g和下潜深度，求出海水产生的压强；第二步根据压强定义式的变形公式$F=pS$，将算出的压强和受力面积代入，求出外表面受到的压力。
【解析】
1. 计算海水的压强：
根据液体压强公式$p=\rho gh$，代入已知数据：
$\rho=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，$g=10\ \mathrm{N/kg}$，$h=7000\ \mathrm{m}$
则$p=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 ×10\ \mathrm{N/kg} ×7000\ \mathrm{m}=7×10^7\ \mathrm{Pa}$。
2. 计算外表面受到的压力：
由压强公式$p=\frac{F}{S}$变形得$F=pS$，代入$p=7×10^7\ \mathrm{Pa}$，$S=0.5\ \mathrm{m}^2$
则$F=7×10^7\ \mathrm{Pa} ×0.5\ \mathrm{m}^2=3.5×10^7\ \mathrm{N}$。
【答案】
$7×10^7$；$3.5×10^7$
【知识点】
液体压强计算；压力计算
【点评】
本题考查液体压强与压力的基础计算，只需牢记相关公式并正确代入数据即可，属于常规基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需分两步计算：第一步利用液体压强公式$p=\rho gh$，代入已知的海水密度、g和下潜深度，求出海水产生的压强；第二步根据压强定义式的变形公式$F=pS$，将算出的压强和受力面积代入，求出外表面受到的压力。
【解析】
1. 计算海水的压强：
根据液体压强公式$p=\rho gh$，代入已知数据：
$\rho=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$，$g=10\ \mathrm{N/kg}$，$h=7000\ \mathrm{m}$
则$p=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 ×10\ \mathrm{N/kg} ×7000\ \mathrm{m}=7×10^7\ \mathrm{Pa}$。
2. 计算外表面受到的压力：
由压强公式$p=\frac{F}{S}$变形得$F=pS$，代入$p=7×10^7\ \mathrm{Pa}$，$S=0.5\ \mathrm{m}^2$
则$F=7×10^7\ \mathrm{Pa} ×0.5\ \mathrm{m}^2=3.5×10^7\ \mathrm{N}$。
【答案】
$7×10^7$；$3.5×10^7$
【知识点】
液体压强计算；压力计算
【点评】
本题考查液体压强与压力的基础计算，只需牢记相关公式并正确代入数据即可，属于常规基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.8
13. 如图9所示，足够高的薄壁轻质柱形容器甲置于水平地面，容器底面积为$2×10^{-2}\ \mathrm{m}^2$。其内部放置的柱体乙的重力为20 N，高为0.2 m，底面积为$0.5×10^{-2}\ \mathrm{m}^2$。现向容器中倒入3 kg水。求：（g取10 N/kg）
（1）倒入水的体积$V_{\mathrm{水}}$；
（2）容器对地面的压强$p_{\mathrm{地}}$；
（3）容器中水对容器底的压强$p_{\mathrm{水}}$。
（1）倒入水的体积$V_{\mathrm{水}}$；
（2）容器对地面的压强$p_{\mathrm{地}}$；
（3）容器中水对容器底的压强$p_{\mathrm{水}}$。
答案
13.（1）$3×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$ （2）$2.5×10^3\ \mathrm{Pa}$ （3）$2×10^3\ \mathrm{Pa}$
解析
【分析】
本题分三步求解：①利用密度公式计算水的体积；②轻质容器对地面的压力等于柱体乙和水的总重力，结合压强公式求容器对地面的压强；③容器内有柱体乙，水的横截面积为容器底面积减去乙的底面积，先算水的深度，再用液体压强公式求水对容器底的压强。
【解析】
（1）根据密度公式$\rho = \frac{m}{V}$，倒入水的体积：
$V_{\mathrm{水}} = \frac{m_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}} = \frac{3\ \mathrm{kg}}{1 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3} = 3 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3$；
（2）水的重力：$G_{\mathrm{水}} = m_{\mathrm{水}}g = 3\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 30\ \mathrm{N}$，
容器对地面的压力：$F_{\mathrm{地}} = G_{\mathrm{乙}} + G_{\mathrm{水}} = 20\ \mathrm{N} + 30\ \mathrm{N} = 50\ \mathrm{N}$，
容器对地面的压强：$p_{\mathrm{地}} = \frac{F_{\mathrm{地}}}{S_{\mathrm{甲}}} = \frac{50\ \mathrm{N}}{2 × 10^{-2}\ \mathrm{m}^2} = 2.5 × 10^3\ \mathrm{Pa}$；
（3）容器内水的横截面积：$S = S_{\mathrm{甲}} - S_{\mathrm{乙}} = 2 × 10^{-2}\ \mathrm{m}^2 - 0.5 × 10^{-2}\ \mathrm{m}^2 = 1.5 × 10^{-2}\ \mathrm{m}^2$，
水的深度：$h_{\mathrm{水}} = \frac{V_{\mathrm{水}}}{S} = \frac{3 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3}{1.5 × 10^{-2}\ \mathrm{m}^2} = 0.2\ \mathrm{m}$，
水对容器底的压强：$p_{\mathrm{水}} = \rho_{\mathrm{水}}gh_{\mathrm{水}} = 1 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.2\ \mathrm{m} = 2 × 10^3\ \mathrm{Pa}$；
【答案】
（1）$3×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$；（2）$2.5×10^3\ \mathrm{Pa}$；（3）$2×10^3\ \mathrm{Pa}$
【知识点】
密度计算、固体压强、液体压强
【点评】
本题综合考查密度、固体压强和液体压强的计算，易错点在于容器内有柱体时水的深度的计算，需明确水的横截面积为容器底面积减去柱体底面积，整体为基础综合题。
【难度系数】
0.6
本题分三步求解：①利用密度公式计算水的体积；②轻质容器对地面的压力等于柱体乙和水的总重力，结合压强公式求容器对地面的压强；③容器内有柱体乙，水的横截面积为容器底面积减去乙的底面积，先算水的深度，再用液体压强公式求水对容器底的压强。
【解析】
（1）根据密度公式$\rho = \frac{m}{V}$，倒入水的体积：
$V_{\mathrm{水}} = \frac{m_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}} = \frac{3\ \mathrm{kg}}{1 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3} = 3 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3$；
（2）水的重力：$G_{\mathrm{水}} = m_{\mathrm{水}}g = 3\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 30\ \mathrm{N}$，
容器对地面的压力：$F_{\mathrm{地}} = G_{\mathrm{乙}} + G_{\mathrm{水}} = 20\ \mathrm{N} + 30\ \mathrm{N} = 50\ \mathrm{N}$，
容器对地面的压强：$p_{\mathrm{地}} = \frac{F_{\mathrm{地}}}{S_{\mathrm{甲}}} = \frac{50\ \mathrm{N}}{2 × 10^{-2}\ \mathrm{m}^2} = 2.5 × 10^3\ \mathrm{Pa}$；
（3）容器内水的横截面积：$S = S_{\mathrm{甲}} - S_{\mathrm{乙}} = 2 × 10^{-2}\ \mathrm{m}^2 - 0.5 × 10^{-2}\ \mathrm{m}^2 = 1.5 × 10^{-2}\ \mathrm{m}^2$，
水的深度：$h_{\mathrm{水}} = \frac{V_{\mathrm{水}}}{S} = \frac{3 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3}{1.5 × 10^{-2}\ \mathrm{m}^2} = 0.2\ \mathrm{m}$，
水对容器底的压强：$p_{\mathrm{水}} = \rho_{\mathrm{水}}gh_{\mathrm{水}} = 1 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.2\ \mathrm{m} = 2 × 10^3\ \mathrm{Pa}$；
【答案】
（1）$3×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$；（2）$2.5×10^3\ \mathrm{Pa}$；（3）$2×10^3\ \mathrm{Pa}$
【知识点】
密度计算、固体压强、液体压强
【点评】
本题综合考查密度、固体压强和液体压强的计算，易错点在于容器内有柱体时水的深度的计算，需明确水的横截面积为容器底面积减去柱体底面积，整体为基础综合题。
【难度系数】
0.6
