Question

小铭跟爸爸去鱼塘钓鱼，爸爸告诉小铭：当钓到大鱼时，不要立即把鱼拉出水面，要握着鱼杆不动，与鱼“相持”一段时间后，再把鱼拉出水面。试求：

（1）若小铭爸爸的质量为60kg，一只脚的底面积为120cm²。当他站在旁边观看小铭钓鱼时，对地面的压强为多少？

（2）鱼主要是通过“鱼鳔”来改变自身体积实现上浮和下沉的。一条大鱼的质量为3kg，当它自由悬浮在水中时，鱼的体积为多少？

（3）小铭钓到这条3kg大鱼，在与鱼“相持”某段时间后，把鱼拉出水面1/3体积，如图所示，此时鱼杆静止不动，动力臂L₁=0.4m，阻力臂L₂=4m，则小铭此时左手对鱼杆的拉力F₁为多少？（鱼杆所受重力不计，鱼的体积不变）

 

Answer 1

【答案】

(1)2.5×10⁴Pa（2）3×10^-3m³（3）100N

【解析】（1）爸爸对地面的压力F=mg=60kg×10N/kg=600N，

与地面的接触面积S=120×10^-4m²×2=240×10^-4m²，

对地面的压强为P=F /S =600N/ 240×10^-4m² =2.5×10⁴Pa．

（2）鱼自由悬浮，则F浮=G鱼=3kg×10N/kg=30N，

由阿基米德原理：F浮=ρ水gV排

得：V鱼=V排=F浮 /ρ水g =30N /1×10³kg/m³×10N/kg =3×10-³m³．

（3）把鱼拉出水面1/3体积,鱼对鱼竿的拉力为：F=G-F浮=30N-1×10³kg/m³×10N/kg×2/3×3×10-³m³

=10N

根据杠杆平衡条件，