题目内容
8．如图甲所示，长方体金属块在细绳拉力作用下，在水中和水面的上的情景，图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象，根据图象信息，解答下列问题：
（1）图乙中AB段反映金属块所受的浮力大小与物体浸没深度无关，BC段与甲图中对应的过程是N到P（选填“M到N”、“N到P”、“P到N”或“P到Q”）；
（2）浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N；
（3）请你在图丙中画出金属块受到的浮力F浮随时间t（0～t2时间内）的变化情况图象．
分析 （1）根据绳子拉力随时间t变化的图象，当金属块从水中一直竖直向上运动，但未露出液面，此时金属块排开水的体积不变，即甲图中M到N，由阿基米德原理可知，此时的浮力不变，由F拉=G-F浮，绳子的拉力也不变，即为图中的AB段，在此过程中变化的是金属块的深度；
当金属块开始露出水面至完全刚好离开水面，排开液体的体积逐渐减小，浮力逐渐减小，绳子的拉力逐渐增大，即图中的N到P；
（2）当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，据此求出金属块重，根据F浮=G-F拉求出金属块浸没在水中时受到的浮力；
（3）根据（1）、（2）中分析的浮力大小，画出金属块受到的浮力F浮随时间t（0～t2时间内）的变化情况图象．
解答 解：
（1）图乙中纵坐标表示绳子的拉力F，横坐标表示时间，AB段说明绳子的拉力F大小与时间无关，根据F浮=G-F知，AB段（0-t1）金属块所受浮力大小不变，由阿基米德原理知：物体排开液体的体积不变，这个阶段物体由M到N，所以，图乙中AB段反映金属块所受的浮力大小与物体浸没深度无关；
BC段（t1-t2），物体所受拉力随时间的变化而增大，说明这个阶段物体受到浮力逐渐减小，由阿基米德原理知：物体排开液体的体积逐渐减小，所以，BC段与甲图中对应的过程是N到P；
（2）由上面的分析，AB段物体受到的拉力为30N保持不变，这个阶段物体浸没在水中；CD段拉力保持50N不变，对应的过程由P到Q，物体的重力等于拉力，G=50N，所以，浸没在水中的金属块受到的浮力F浮=G-F=G=50N-30N=20N；
（3）根据（1）的分析，（0-t1）时间物体受到的浮力不变，（t1-t2）时间物体受到的浮力逐渐减小，且F浮=ρ水gV排═ρ水gS底（l-x）=ρ水gS底（l-vt）（l为长方体的高，x=vt表示金属块在这过程中上升的距离，S底为金属块的横截面积，ρ水gS底为常数），金属块受到的浮力F浮与t成一次函数关系．由此画出金属块受到的浮力F浮随时间t（0～t2时间内）的变化情况图象，如图所示：
故答案为：（1）浸没深度；N到P；（2）20；（3）如图所示．
点评 本题根据图象解题，根据从图象获取的信息作图，充分体现了数学知识在物理中的应用．由图乙正确分析出各段所对应的物理过程是解题的关键．
| A． | 你所在教室内空气重力约为600N | |
| B． | 物理课本平放在桌面上对桌面的压强约为200Pa | |
| C． | 将一本掉在地上的物理书捡起放到课桌上所做的功约为2J | |
| D． | 中学生正常跳绳时克服重力做功的功率约为200W |
如图所示为现代城市的太阳能街道路灯．灯标顶端是太阳能电池板，可将太阳能转化为电能，并向灯杆下文的蓄电池充电，供夜晚路灯照明．若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.1×107J，这与完全燃烧0.7kg的煤放出的热量相当（煤的热值为3.0×107J/kg）；这些能量转化后，可供功率为60W的路灯工作70h，则该太阳能路灯的能量效率是72%．| 空车质量 | 1180kg | 车身长度 | 3.8m |
| 满载人员 | 12人 | 电动机额定电压 | 48V |
| 空载时轮胎与地接触面积 | 4×250cm2 | 最大车速 | 45km/h |
| 电动机效率 | 80% | 平路连续行驶里程 | ≤80km |
（1）求没载人时空车对水平路面的压强？
（2）求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶5×103所用的时间？
（3）若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×103N，求观光车匀速行驶5×103m过程中，消耗的电能是多少？
| A． | 电子 | B． | 分子 | C． | 粉笔灰 | D． | 花粉 |
如图所示，是某种“电子测重仪”的原理图．其中电源两端电压U恒为3V，A为托盘，P为金属滑片且固定在托盘下的弹簧上，并能随弹簧上下滑动．开关S闭合，当托盘中不放物体时，P位于R的最上端，R0的电功率为P1；当称量物体质量达到最大值时，滑片P位于R的最下端，R0的电功率为P2，且P1：P2=1：9．求：电子测重仪正常工作过程中，电压表示数的范围．（请画出相关电路的等效电路图）