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    2．如图甲所示，一个边长为1m的正方体静止在湖底，上表面离水面深度为h．现用一根粗细和重力不计的绳子，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动，拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示．
    （1）物体在露出水面前受到水的浮力是多少N？
    （2）物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N？
    （3）物体在水底时，上表面受到水的压强是多少Pa？

    分析 （1）已知正方体的体积，根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算正方体受到的浮力；
    （2）当重物未露出水面时，重物受到三个力的作用，即向上的拉力F1、向上的浮力F浮和向下的重力G，三个力的关系为F1+F浮=G，据此计算拉力F1；
    （3）先根据图象计算物体上升的速度，再根据上升的时间计算上表面距水面的深度，最后根据p=ρgh计算水对物体上表面的压强．

    解答 解：（1）物体在露出水面前受到水的浮力：
    F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×（1m）3=1×104N；
    （2）由图象可知，露出水面后绳子的拉力即为物体的重力，则G=3×104N，
    当重物未露出水面时，重物受向上的拉力F1、向上的浮力F浮和向下的重力G，
    根据力的平衡条件有：F1+F浮=G，
    所以，物体在露出水面前受到绳子的拉力：
    F1=G-F浮=3×104N-1×104N=2×104N；
    （3）由图象可知，物体从上表面离开水面到下表面离开水面用的时间为t=40s-30s=10s，
    所以物体的运动速度：
    v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1m}{10s}$=0.1m/s，
    由图象可知，物体上表面从水底上升至水面用的时间t′=30s，
    所以物体上表面距水面的深度：h=vt′=0.1m/s×30s=3m，
    物体在水底时，上表面受到水的压强：
    p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa．
    答：（1）物体在露出水面前受到水的浮力为1×104N；
    （2）物体在露出水面前受到绳子的拉力为2×104N；
    （3）物体在水底时，上表面受到水的压强为3×104Pa．

    点评 本题综合考查了阿基米德原理、称量法计算浮力、液体压强的计算；正确分析图象并获取有用的信息，方可解答此题．

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    （2）按照正确的测量方法，测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F＞（填“＞”、“=”或“＜”）1/3G．
    （3）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功和总功．
    （4）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，你认为他的观点是错误（填“正确”或“错误”）的，在此实验中，若仅增加钩码的重力，该滑轮组的机械效率将增大（填“增大”、“不变”或“减小”）．

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