Question

2．如圖，老王在釣魚，老王看到水中的魚在自由地游著，魚是通過調(diào)節(jié)魚鰾的大小來改變浮力的大小，從而達(dá)到上浮、下沉的目的，起魚時，若其他條件不變，魚竿長度越長，手提魚竿的力越大（選填“越大”或“越小”），若將一條重為4N的魚從水面提高2m，再沿水平方向移3m，在這一過程中，老王克服的重力做功為8J．

Answer 1

分析 （1）由物體的浮沉條件可知，魚的重力不變，當(dāng)氣體體積減小時，排開水的體積將隨之改變，則浮力改變，從而改變魚的狀態(tài)；
（2）結(jié)合生活經(jīng)驗，先判斷杠桿在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系，然后根據(jù)杠桿平衡條件分析；
（3）明確做功的兩個必要因素，利用W=Gh可求得他克服魚的重力做功．

解答 解：
（1）當(dāng)魚鰾中的氣體體積減小一些，魚兒排開水的體積減小，則由F_浮=ρgV_排可得，魚兒的浮力減小，而魚兒的重力不變，故浮力小于重力，魚兒將下沉；反之，浮力大于重力，魚兒將上浮，所以魚是通過調(diào)節(jié)魚鰾的大小來改變浮力的大小，從而達(dá)到上浮、下沉的目的．
（2）魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；若其他條件不變，魚竿長度越長，則阻力臂越大，而阻力和動力臂不變，由杠桿平衡條件可知，動力將增大，即手提魚竿的力越大；
（3）釣魚者將一條重為4N的魚從水面提高2m，他克服魚的重力做功；再沿水平方向移動1m，在這一過程中魚沒有沿重力的方向移動距離，則人沒有克服魚的重力做功；
故他克服魚的重力做功為：W=Gh=4N×2m=8J．
故答案為：形狀；大；8．

點評 本題考查杠桿的應(yīng)用，功的計算，同時考查學(xué)生對阿基米德原理和物體浮沉條件的掌握和運用，潛水艇和魚兒是物體的浮沉條件的典型應(yīng)用，應(yīng)理解它們原理的不同之處．