Question

2．如图，老王在钓鱼，老王看到水中的鱼在自由地游着，鱼是通过调节鱼鳔的大小来改变浮力的大小，从而达到上浮、下沉的目的，起鱼时，若其他条件不变，鱼竿长度越长，手提鱼竿的力越大（选填“越大”或“越小”），若将一条重为4N的鱼从水面提高2m，再沿水平方向移3m，在这一过程中，老王克服的重力做功为8J．

Answer 1

分析 （1）由物体的浮沉条件可知，鱼的重力不变，当气体体积减小时，排开水的体积将随之改变，则浮力改变，从而改变鱼的状态；
（2）结合生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，然后根据杠杆平衡条件分析；
（3）明确做功的两个必要因素，利用W=Gh可求得他克服鱼的重力做功．

解答 解：
（1）当鱼鳔中的气体体积减小一些，鱼儿排开水的体积减小，则由F_浮=ρgV_排可得，鱼儿的浮力减小，而鱼儿的重力不变，故浮力小于重力，鱼儿将下沉；反之，浮力大于重力，鱼儿将上浮，所以鱼是通过调节鱼鳔的大小来改变浮力的大小，从而达到上浮、下沉的目的．
（2）鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；若其他条件不变，鱼竿长度越长，则阻力臂越大，而阻力和动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力将增大，即手提鱼竿的力越大；
（3）钓鱼者将一条重为4N的鱼从水面提高2m，他克服鱼的重力做功；再沿水平方向移动1m，在这一过程中鱼没有沿重力的方向移动距离，则人没有克服鱼的重力做功；
故他克服鱼的重力做功为：W=Gh=4N×2m=8J．
故答案为：形状；大；8．

点评 本题考查杠杆的应用，功的计算，同时考查学生对阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用，潜水艇和鱼儿是物体的浮沉条件的典型应用，应理解它们原理的不同之处．