Question

小明跟爸爸去鱼塘钓鱼，爸爸告诉小明：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．g=10N/kg，试求：
（1）若小明爸爸的质量为60kg，一只脚的底面积为120cm²．当他站在旁边观看小明钓鱼时，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．若一条鱼的质量为4kg，当它自由悬浮在水中时，鱼的体积为多少？
（3）小明钓到一条大鱼时，在与鱼“相持”的某段时间内，鱼杆静止不动，如图18所示．小明左手的拉力F₁=200N，力臂l₁=0.4m，l₂=4m．此时钓鱼线对鱼杆的拉力F₂为多少（鱼杆所受重力不计）？

Answer

（1）爸爸对地面的压力等于他自身的重力，已知脚与地面的接触面积，根据公式P=求出对地面的压强．
（2）当它自由悬浮在水中时，所受的浮力等于鱼自身的重力，根据阿基米德原理可求鱼排开水的体积，也就是鱼自身的体积．
（3）已知动力、动力臂、阻力臂，根据杠杆平衡条件可求钓鱼线对鱼杆的拉力．
【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===2.5×104Pa．
答：对地面的压强为2.5×104Pa．
（2）鱼自由悬浮，则F浮=G鱼=4kg×10N/kg=40N，
由阿基米德原理：F浮=ρ水gV排
得：V鱼=V排===4×10-3m3．
答：鱼的体积为4×10-3m3．
（3）根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，
得到F2===20N．
答：．此时钓鱼线对鱼杆的拉力F2为20N．