Question

小明跟爸爸去魚塘釣魚，爸爸告訴小明：當釣到大魚時，不要立即把魚拉出水面，要握著魚桿不動，與魚“相持”一段時間后，再把魚拉出水面。試求：

（1）若小明爸爸的質量為60kg，一只腳的底面積為120cm²。當他站在旁邊觀看小明釣魚時，對地面的壓強為多少？

（2）魚主要是通過“魚鰾”來改變自身體積實現上浮和下沉的。若一條魚的質量為4kg，當它自由懸浮在水中時，魚的體積為多少？

（3）小明釣到一條大魚時，在與魚“相持”的某段時間內，魚桿靜止不動，如圖18所示。小明左手的拉力F₁=200N，力臂l₁=0.4m，l₂=4m。此時釣魚線對魚桿的拉力F₂為多少（魚桿所受重力不計）？

Answer 1

解：

（1）爸爸對地面的壓力F=mg=60kg×10N/kg=600N

        與地面的接觸面積S=120×10^-4m²×2=240×10^-4m²

        由P=，得到P==2.5×10⁴Pa································· （2分）

（2）魚自由懸浮，則F_浮=G_魚=4kg×10N/kg=40N

由阿基米德原理：F_浮=ρ_水gV_排

得：V_魚=V_排===4×10^-3m³············· （2分）

（3）由F₁l₁=F₂l₂，得到F₂===20N       （2分）