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7. 我国具有完全自主知识产权的新一代大型客机已经在国内开通多条航线，这标志着中华民族百年的“大飞机梦”取得了历史性突破。
(1)飞机飞行时，机翼上方的空气流速
(2)在飞机加速上升的过程中，机舱外的大气压
(3)飞机在高空飞行时，机舱外气压很低，大气压随高度的变化如图所示，而机舱内始终保持$ 1.0 × 10^5\ \mathrm{Pa} $的气压。当客机飞行在$ 7\ \mathrm{km} $高度时，面积是$ 200\ \mathrm{cm}^2 $的舷窗承受的内外压力差为
(1)飞机飞行时，机翼上方的空气流速
大于
(选填“大于”“等于”或“小于”)下方的空气流速，使机翼上、下两表面产生压力差，为飞机提供升力。为了获得更大的升力，飞机起飞时应让飞机逆风
(选填“逆风”或“顺风”)起飞。(2)在飞机加速上升的过程中，机舱外的大气压
变小
(选填“变大”“变小”或“不变”)。(3)飞机在高空飞行时，机舱外气压很低，大气压随高度的变化如图所示，而机舱内始终保持$ 1.0 × 10^5\ \mathrm{Pa} $的气压。当客机飞行在$ 7\ \mathrm{km} $高度时，面积是$ 200\ \mathrm{cm}^2 $的舷窗承受的内外压力差为
1 200
$\mathrm{N}$。答案
7. (1)大于 逆风 (2)变小 (3)1 200
解析
【分析】
1. 第(1)问：根据流体压强与流速的关系，流速越大压强越小。机翼上凸下平，空气流过上方路径更长，流速更快；逆风起飞时飞机相对空气流速更大，能获得更大升力，据此分析填空。
2. 第(2)问：回忆大气压变化规律，大气压随高度升高而减小，飞机上升高度增加，机舱外大气压变小。
3. 第(3)问：先从图像读取7km高度的大气压，计算内外压强差，再利用$F=\Delta pS$计算压力差，注意单位换算。
【解析】
(1) 飞机机翼上凸下平，飞行时机翼上方空气流速大于下方空气流速，依据流体压强与流速的关系，流速大的位置压强小，机翼上下表面形成压力差提供升力；逆风起飞时，飞机相对空气的流速更大，能获得更大升力，故填大于、逆风。
(2) 大气压随高度升高而变小，飞机加速上升时高度增加，因此机舱外的大气压变小。
(3) 由图可知，7km高度时机舱外大气压$p_{\mathrm{外}}=40\ \mathrm{kPa}=4×10^4\ \mathrm{Pa}$，机舱内气压$p_{\mathrm{内}}=1.0×10^5\ \mathrm{Pa}$，则内外压强差：
$\Delta p = p_{\mathrm{内}} - p_{\mathrm{外}} = 1.0×10^5\ \mathrm{Pa} - 4×10^4\ \mathrm{Pa} = 6×10^4\ \mathrm{Pa}$
舷窗面积$S=200\ \mathrm{cm}^2=200×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=0.02\ \mathrm{m}^2$，根据$p=\frac{F}{S}$变形得压力差：
$F=\Delta pS = 6×10^4\ \mathrm{Pa} × 0.02\ \mathrm{m}^2 = 1200\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) 大于；逆风
(2) 变小
(3) $\boldsymbol{1200}$
【知识点】
流体压强与流速的关系；大气压与高度的关系；压强的计算
【点评】
本题结合飞机实际应用，考查流体压强、大气压相关知识及压强计算，注重物理与生活的联系，需将物理规律应用到实际场景分析问题。
【难度系数】
0.7
1. 第(1)问：根据流体压强与流速的关系，流速越大压强越小。机翼上凸下平，空气流过上方路径更长，流速更快；逆风起飞时飞机相对空气流速更大，能获得更大升力，据此分析填空。
2. 第(2)问：回忆大气压变化规律，大气压随高度升高而减小，飞机上升高度增加，机舱外大气压变小。
3. 第(3)问：先从图像读取7km高度的大气压，计算内外压强差，再利用$F=\Delta pS$计算压力差，注意单位换算。
【解析】
(1) 飞机机翼上凸下平，飞行时机翼上方空气流速大于下方空气流速，依据流体压强与流速的关系，流速大的位置压强小，机翼上下表面形成压力差提供升力；逆风起飞时，飞机相对空气的流速更大，能获得更大升力，故填大于、逆风。
(2) 大气压随高度升高而变小，飞机加速上升时高度增加，因此机舱外的大气压变小。
(3) 由图可知，7km高度时机舱外大气压$p_{\mathrm{外}}=40\ \mathrm{kPa}=4×10^4\ \mathrm{Pa}$，机舱内气压$p_{\mathrm{内}}=1.0×10^5\ \mathrm{Pa}$，则内外压强差：
$\Delta p = p_{\mathrm{内}} - p_{\mathrm{外}} = 1.0×10^5\ \mathrm{Pa} - 4×10^4\ \mathrm{Pa} = 6×10^4\ \mathrm{Pa}$
舷窗面积$S=200\ \mathrm{cm}^2=200×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=0.02\ \mathrm{m}^2$，根据$p=\frac{F}{S}$变形得压力差：
$F=\Delta pS = 6×10^4\ \mathrm{Pa} × 0.02\ \mathrm{m}^2 = 1200\ \mathrm{N}$
【答案】
(1) 大于；逆风
(2) 变小
(3) $\boldsymbol{1200}$
【知识点】
流体压强与流速的关系；大气压与高度的关系；压强的计算
【点评】
本题结合飞机实际应用，考查流体压强、大气压相关知识及压强计算，注重物理与生活的联系，需将物理规律应用到实际场景分析问题。
【难度系数】
0.7
8. 如图，医生在为病人做拔罐治疗。拔罐治疗的原理是
罐内气压小于外部大气压
；已知人体皮肤的表面积约$ 1.5\ \mathrm{m}^2 $，那么，在标准大气压下$ 1.5\ \mathrm{m}^2 $的人体皮肤表面积上受到的大气压力为1.5×10⁵
$\mathrm{N}$。（一个标准大气压$ p_0 = 1.0 × 10^5\ \mathrm{Pa} $）答案
8. 罐内气压小于外部大气压 1.5×10⁵
解析
【分析】
第一空：思考拔罐的操作过程，先排出罐内部分空气，罐内气压减小，外界大气压大于罐内气压，从而将罐压在皮肤上，因此原理是罐内气压小于外部大气压。
第二空：已知标准大气压和受力面积，根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $的变形式$ F = pS $，代入数值即可计算出大气压力的大小。
【解析】
1. 拔罐治疗的原理：医生拔罐时，先将罐内空气加热排出，罐内空气冷却后气压降低，小于外界大气压，在外界大气压的作用下，罐被紧紧压在皮肤上，所以原理是罐内气压小于外部大气压。
2. 计算大气压力：
已知标准大气压$ p_0 = 1.0 × 10^5\ \mathrm{Pa} $，人体皮肤表面积$ S = 1.5\ \mathrm{m}^2 $，根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $，变形可得$ F = pS $，代入数据：
$ F = p_0S = 1.0 × 10^5\ \mathrm{Pa} × 1.5\ \mathrm{m}^2 = 1.5 × 10^5\ \mathrm{N} $
【答案】
罐内气压小于外部大气压；$ 1.5×10^5 $
【知识点】
大气压强的应用；压强公式计算
【点评】
本题结合生活实例考查大气压强的应用和压强公式的计算，属于基础题型，既需要理解大气压在生活中的应用原理，也需要熟练掌握压强公式的变形运用。
【难度系数】
0.8
第一空：思考拔罐的操作过程，先排出罐内部分空气，罐内气压减小，外界大气压大于罐内气压，从而将罐压在皮肤上，因此原理是罐内气压小于外部大气压。
第二空：已知标准大气压和受力面积，根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $的变形式$ F = pS $，代入数值即可计算出大气压力的大小。
【解析】
1. 拔罐治疗的原理：医生拔罐时，先将罐内空气加热排出，罐内空气冷却后气压降低，小于外界大气压，在外界大气压的作用下，罐被紧紧压在皮肤上，所以原理是罐内气压小于外部大气压。
2. 计算大气压力：
已知标准大气压$ p_0 = 1.0 × 10^5\ \mathrm{Pa} $，人体皮肤表面积$ S = 1.5\ \mathrm{m}^2 $，根据压强公式$ p = \frac{F}{S} $，变形可得$ F = pS $，代入数据：
$ F = p_0S = 1.0 × 10^5\ \mathrm{Pa} × 1.5\ \mathrm{m}^2 = 1.5 × 10^5\ \mathrm{N} $
【答案】
罐内气压小于外部大气压；$ 1.5×10^5 $
【知识点】
大气压强的应用；压强公式计算
【点评】
本题结合生活实例考查大气压强的应用和压强公式的计算，属于基础题型，既需要理解大气压在生活中的应用原理，也需要熟练掌握压强公式的变形运用。
【难度系数】
0.8
9. 如图，在水平桌面上放置两个空玻璃杯，它们的底面积均为$ 0.01\ \mathrm{m}^2 $，它们对桌面的压强均为$ 200\ \mathrm{Pa} $(水的密度$ \rho = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $，杯壁的厚度可忽略)。在甲玻璃杯中装入$ 1\ \mathrm{kg} $水后，水对杯底产生的压强为$ 900\ \mathrm{Pa} $，则水的深度为
0.09
$\mathrm{m}$。若在乙玻璃杯中也装入$ 1\ \mathrm{kg} $水，则杯底对桌面产生的压强为1 200
$\mathrm{Pa}$。答案
9. 0.09 1 200
解析
【分析】
第一问：已知水对杯底的压强，根据液体压强公式$p=\rho gh$，变形可直接求出水的深度；
第二问：先根据空杯对桌面的压强和底面积求出空杯的重力，再计算出1kg水的重力，得到装水后杯底对桌面的总压力，最后利用固体压强公式$p=\frac{F}{S}$计算杯底对桌面的压强。
【解析】
1. 求甲杯中水的深度：
由液体压强公式$p = \rho gh$，变形得水的深度：
$h = \frac{p_{水}}{\rho g} = \frac{900\ \mathrm{Pa}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg}} = 0.09\ \mathrm{m}$。
2. 求乙杯中装水后杯底对桌面的压强：
① 先求空玻璃杯的重力：
由$p = \frac{F}{S}$得，空杯对桌面的压力$F_0 = p_0 S = 200\ \mathrm{Pa} × 0.01\ \mathrm{m}^2 = 2\ \mathrm{N}$，
水平桌面上空杯对桌面的压力等于空杯的重力，即$G_{杯} = F_0 = 2\ \mathrm{N}$。
② 计算1kg水的重力：
$G_{水} = m_{水}g = 1\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 10\ \mathrm{N}$。
③ 装水后杯底对桌面的总压力：
$F_{总} = G_{杯} + G_{水} = 2\ \mathrm{N} + 10\ \mathrm{N} = 12\ \mathrm{N}$。
④ 杯底对桌面的压强：
$p' = \frac{F_{总}}{S} = \frac{12\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m}^2} = 1200\ \mathrm{Pa}$。
【答案】
0.09；1200
【知识点】
液体压强的计算；固体压强的计算
【点评】
本题综合考查液体压强与固体压强的计算，需注意区分液体压强（利用$p=\rho gh$）和固体压强（先求压力再用$p=\frac{F}{S}$）的计算思路，同时要结合容器形状分析压力与重力的关系，甲容器上宽下窄，水对杯底的压力小于水的重力，乙为柱形容器，杯底对桌面的压力等于总重力。
【难度系数】
0.6
第一问：已知水对杯底的压强，根据液体压强公式$p=\rho gh$，变形可直接求出水的深度；
第二问：先根据空杯对桌面的压强和底面积求出空杯的重力，再计算出1kg水的重力，得到装水后杯底对桌面的总压力，最后利用固体压强公式$p=\frac{F}{S}$计算杯底对桌面的压强。
【解析】
1. 求甲杯中水的深度：
由液体压强公式$p = \rho gh$，变形得水的深度：
$h = \frac{p_{水}}{\rho g} = \frac{900\ \mathrm{Pa}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg}} = 0.09\ \mathrm{m}$。
2. 求乙杯中装水后杯底对桌面的压强：
① 先求空玻璃杯的重力：
由$p = \frac{F}{S}$得，空杯对桌面的压力$F_0 = p_0 S = 200\ \mathrm{Pa} × 0.01\ \mathrm{m}^2 = 2\ \mathrm{N}$，
水平桌面上空杯对桌面的压力等于空杯的重力，即$G_{杯} = F_0 = 2\ \mathrm{N}$。
② 计算1kg水的重力：
$G_{水} = m_{水}g = 1\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 10\ \mathrm{N}$。
③ 装水后杯底对桌面的总压力：
$F_{总} = G_{杯} + G_{水} = 2\ \mathrm{N} + 10\ \mathrm{N} = 12\ \mathrm{N}$。
④ 杯底对桌面的压强：
$p' = \frac{F_{总}}{S} = \frac{12\ \mathrm{N}}{0.01\ \mathrm{m}^2} = 1200\ \mathrm{Pa}$。
【答案】
0.09；1200
【知识点】
液体压强的计算；固体压强的计算
【点评】
本题综合考查液体压强与固体压强的计算，需注意区分液体压强（利用$p=\rho gh$）和固体压强（先求压力再用$p=\frac{F}{S}$）的计算思路，同时要结合容器形状分析压力与重力的关系，甲容器上宽下窄，水对杯底的压力小于水的重力，乙为柱形容器，杯底对桌面的压力等于总重力。
【难度系数】
0.6
10. 2020年5月，海斗一号自主遥控潜水器在马里亚纳海沟成功完成万米海试，最大下潜深度达$ 10907\ \mathrm{m} $，刷新中国潜水器最大下潜深度纪录，填补了国内万米作业型无人潜水器的空白。（忽略海水密度变化，$ \rho_{\mathrm{海水}} = 1 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 $）
（1）海斗一号质量为$ 22\ \mathrm{t} $，底部有$ 4 $条支撑腿。若每条支撑腿与甲板接触的面积为$ 800\ \mathrm{cm}^2 $，则海斗一号静放在甲板上时，它对甲板产生的压强是多少？
（2）当它下潜至$ 6000\ \mathrm{m} $深度时，承受海水的压强是多少？
（3）海斗一号前端有一个观察窗，若其面积为$ 600\ \mathrm{cm}^2 $，当它达到最大下潜深度时，该观察窗承受的压力为多少？
（1）海斗一号质量为$ 22\ \mathrm{t} $，底部有$ 4 $条支撑腿。若每条支撑腿与甲板接触的面积为$ 800\ \mathrm{cm}^2 $，则海斗一号静放在甲板上时，它对甲板产生的压强是多少？
（2）当它下潜至$ 6000\ \mathrm{m} $深度时，承受海水的压强是多少？
（3）海斗一号前端有一个观察窗，若其面积为$ 600\ \mathrm{cm}^2 $，当它达到最大下潜深度时，该观察窗承受的压力为多少？
答案
10. (1)6.875×10⁵ Pa (2)6.0×10⁷ Pa (3)6.544 2×10⁶ N
解析
【分析】
本题分为三个小问，分别考查固体压强、液体压强以及压力的计算，解题思路如下：
1. 第(1)问：海斗一号静放在甲板上时，对甲板的压力等于自身重力，先根据$G=mg$计算重力得到压力，再计算4条支撑腿的总接触面积，最后利用固体压强公式$p=\frac{F}{S}$计算压强。
2. 第(2)问：已知海水密度、下潜深度，直接利用液体压强公式$p=\rho gh$计算海水的压强。
3. 第(3)问：先根据液体压强公式计算最大下潜深度处的海水压强，再利用$F=pS$计算观察窗承受的压力，注意单位统一。
【解析】
(1) 海斗一号的质量$m=22\ \mathrm{t}=22×10^3\ \mathrm{kg}$，
海斗一号对甲板的压力等于自身重力：
$F=G=mg=22×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=2.2×10^5\ \mathrm{N}$，
每条支撑腿与甲板接触面积$S_1=800\ \mathrm{cm}^2=800×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=0.08\ \mathrm{m}^2$，
总接触面积$S=4S_1=4×0.08\ \mathrm{m}^2=0.32\ \mathrm{m}^2$，
对甲板产生的压强：
$p=\frac{F}{S}=\frac{2.2×10^5\ \mathrm{N}}{0.32\ \mathrm{m}^2}=6.875×10^5\ \mathrm{Pa}$。
(2) 当海斗一号下潜至$6000\ \mathrm{m}$深度时，承受海水的压强：
$p_{\mathrm{海水}}=\rho_{\mathrm{海水}}gh=1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×6000\ \mathrm{m}=6.0×10^7\ \mathrm{Pa}$。
(3) 最大下潜深度$h'=10907\ \mathrm{m}$，
该深度处海水的压强：
$p'=\rho_{\mathrm{海水}}gh'=1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×10907\ \mathrm{m}=1.0907×10^8\ \mathrm{Pa}$，
观察窗面积$S'=600\ \mathrm{cm}^2=600×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=0.06\ \mathrm{m}^2$，
观察窗承受的压力：
$F'=p'S'=1.0907×10^8\ \mathrm{Pa}×0.06\ \mathrm{m}^2=6.5442×10^6\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) $6.875×10^5\ \mathrm{Pa}$
(2) $6.0×10^7\ \mathrm{Pa}$
(3) $6.5442×10^6\ \mathrm{N}$
【知识点】
固体压强计算、液体压强计算、压力计算
【点评】
本题是压强的综合计算题，重点考查了重力公式、固体压强公式、液体压强公式以及压力公式的应用，解题的关键是明确压力的来源，同时注意单位的统一，属于基础题，掌握相关公式即可顺利解答。
【难度系数】
0.6
本题分为三个小问，分别考查固体压强、液体压强以及压力的计算，解题思路如下：
1. 第(1)问：海斗一号静放在甲板上时，对甲板的压力等于自身重力，先根据$G=mg$计算重力得到压力，再计算4条支撑腿的总接触面积，最后利用固体压强公式$p=\frac{F}{S}$计算压强。
2. 第(2)问：已知海水密度、下潜深度，直接利用液体压强公式$p=\rho gh$计算海水的压强。
3. 第(3)问：先根据液体压强公式计算最大下潜深度处的海水压强，再利用$F=pS$计算观察窗承受的压力，注意单位统一。
【解析】
(1) 海斗一号的质量$m=22\ \mathrm{t}=22×10^3\ \mathrm{kg}$，
海斗一号对甲板的压力等于自身重力：
$F=G=mg=22×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=2.2×10^5\ \mathrm{N}$，
每条支撑腿与甲板接触面积$S_1=800\ \mathrm{cm}^2=800×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=0.08\ \mathrm{m}^2$，
总接触面积$S=4S_1=4×0.08\ \mathrm{m}^2=0.32\ \mathrm{m}^2$，
对甲板产生的压强：
$p=\frac{F}{S}=\frac{2.2×10^5\ \mathrm{N}}{0.32\ \mathrm{m}^2}=6.875×10^5\ \mathrm{Pa}$。
(2) 当海斗一号下潜至$6000\ \mathrm{m}$深度时，承受海水的压强：
$p_{\mathrm{海水}}=\rho_{\mathrm{海水}}gh=1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×6000\ \mathrm{m}=6.0×10^7\ \mathrm{Pa}$。
(3) 最大下潜深度$h'=10907\ \mathrm{m}$，
该深度处海水的压强：
$p'=\rho_{\mathrm{海水}}gh'=1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×10\ \mathrm{N/kg}×10907\ \mathrm{m}=1.0907×10^8\ \mathrm{Pa}$，
观察窗面积$S'=600\ \mathrm{cm}^2=600×10^{-4}\ \mathrm{m}^2=0.06\ \mathrm{m}^2$，
观察窗承受的压力：
$F'=p'S'=1.0907×10^8\ \mathrm{Pa}×0.06\ \mathrm{m}^2=6.5442×10^6\ \mathrm{N}$。
【答案】
(1) $6.875×10^5\ \mathrm{Pa}$
(2) $6.0×10^7\ \mathrm{Pa}$
(3) $6.5442×10^6\ \mathrm{N}$
【知识点】
固体压强计算、液体压强计算、压力计算
【点评】
本题是压强的综合计算题，重点考查了重力公式、固体压强公式、液体压强公式以及压力公式的应用，解题的关键是明确压力的来源，同时注意单位的统一，属于基础题，掌握相关公式即可顺利解答。
【难度系数】
0.6
