Question

小明跟著爸爸學(xué)釣魚(yú)，爸爸告訴小明：釣到大魚(yú)時(shí)，不要立即把魚(yú)拉出水面，要握著魚(yú)桿不動(dòng)，與魚(yú)“相持”一段時(shí)間后，再把魚(yú)拉出水面．
（1）小明爸爸的質(zhì)量為60kg，一只腳接觸地面的面積為120cm²．站在小明身旁觀看釣魚(yú)時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）一條質(zhì)量為4kg的魚(yú)，自由懸浮在水中的體積是多少？
（3）如圖所示，小明釣到一條大魚(yú)，與魚(yú)相持的一段時(shí)間，魚(yú)桿靜止不動(dòng)，左手的拉力F₁=200N，力臂L₁=0.4m，L₂=4m．則釣魚(yú)線對(duì)魚(yú)桿的拉力F₂是多少？（魚(yú)桿所受重力不計(jì)）

Answer 1

已知：m_人=60kg g=9.8N/kg S₀=120cm²=0.012m² m_魚(yú)=4kg ρ_水=1.0×10³kg/m³ F₁=200N L₁=0.4m L₂=4m
求：（1）p=？（2）V_魚(yú)=？（3）F₂=？
解：（1）爸爸對(duì)地面的壓力F=G=m_人g=60kg×9.8N/kg=588N，
與地面的接觸面積S=2S₀=2×0.012m²×=0.024m²，
對(duì)地面的壓強(qiáng)為p===2.45×10⁴Pa．
（2）魚(yú)自由懸浮，則F_浮=G_魚(yú)=m_魚(yú)g=4kg×9.8N/kg=39.2N，
由阿基米德原理：F_浮=ρ_水gV_排得：
V_魚(yú)=V_排===4×10^-3m³．
（3）根據(jù)杠桿平衡條件F₁l₁=F₂l₂，
得到F₂===20N．
答：（1）人對(duì)地面的壓強(qiáng)為2.45×10⁴Pa．
（2）魚(yú)的體積為4×10^-3m³．
（3）釣魚(yú)線對(duì)魚(yú)桿的拉力F₂為20N．
分析：（1）爸爸對(duì)地面的壓力等于他自身的重力，已知腳與地面的接觸面積，根據(jù)公式p=求出對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（2）當(dāng)它自由懸浮在水中時(shí)，所受的浮力等于魚(yú)自身的重力，根據(jù)阿基米德原理可求魚(yú)排開(kāi)水的體積，也就是魚(yú)自身的體積．
（3）已知?jiǎng)恿�、�?dòng)力臂、阻力臂，根據(jù)杠桿平衡條件可求釣魚(yú)線對(duì)魚(yú)桿的拉力．
點(diǎn)評(píng)：本題考查壓力、受力面積、壓強(qiáng)、浮力、體積、阻力等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用以及杠桿平衡條件的應(yīng)用，還要知道在水平面上物體對(duì)地面的壓力等于物體自身的重力，最容易出錯(cuò)的是人的腳與地面的接觸面積，在站立時(shí)是兩只腳著地，行走時(shí)是一只腳著地．