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    （2011?武汉模拟）武汉二七大桥在施工过程中，使用了大量机械作业．甲图是起重机通过定滑轮向江中投放大量正方体施工材料的示意图．设在整个投放过程中，起重机功率是 80KW，钢绳以恒定的速度v=0.8m/s水平匀速向右运动，钢绳对材料的拉力F、材料所受浮力F浮随时间t的变化关系分别如乙图abc、dbc所示，求：

    （1）材料刚完全浸没时，下表面受到水的压强和浮力；
    （2）材料的重量．
    （3）材料在水中时，起重机的机械效率．
    分析：（1）由图乙可知材料从刚浸入水中到刚好全部浸没时用的时间，又知道下降速度，利用速度公式求正方形材料高（下表面所处的深度），利用液体压强公式求下表面受到水的压强；
    求出材料的体积（浸没时排开水的体积），利用阿基米德原理求材料受到的浮力；
    （2）由图乙可知，当材料浸没在水中时，拉力等于浮力，据此求拉力大小，而材料重等于拉里加上浮力，据此求材料重；
    （3）使用起重机做的有用功W有用=F拉h、做的总功W总=Pt，再利用效率公式求起重机的效率．
    解答：解：（1）物体刚好全部浸没时，正方形材料高：
    h=vt=0.8m/s×2.5s=2m，
    下表面受到水的压强：
    p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa，
    V排=V=（2m）3=8m3，
    F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N．
    （2）由图乙可知，浸没在水中时，F拉=F浮=8×104N，
    材料重：G=F拉+F浮=1.6×105N．
    （3）起重机做的有用功：
    W有用=F拉h，
    起重机做的总功：
    W总=Pt=P
    h
    0.8m/s
    ，
    η=
    W有用
    W总
    =
    F拉h
    Pt
    =
    8×104N ×h
    80×103W ×
    h
    0.8m/s
    =80%．
    答：（1）材料刚完全浸没时，下表面受到水的压强为2×104Pa，浮力为8×104N；
    （2）材料的重量为1.6×105N；
    （3）材料在水中时，起重机的机械效率为80%．
    点评：本题考查了学生对速度公式、液体压强公式、阿基米德原理、效率公式的掌握和运用，本题关键有二：一是知道起重机做的有用功W有用=F拉h，而不是W有用=Gh；二是从图乙得出相关信息加以利用．
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    （1）设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与
    速度
    速度
    的关系；设计乙实验的目的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受
    阻力
    阻力
    的关系．
    （2）甲实验是通过木块推动
    的距离
    的距离
    的大小来说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；乙实验是通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果
    不受阻力作用
    不受阻力作用
    ，将永远做匀速直线运动．
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    转换法
    转换法
    ．

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    （1）电能表上“20A”的含义是
    电路中允许通过的标定电流是20A
    电路中允许通过的标定电流是20A
    ；
    （2）水壶中水吸收的热量；
    （3）电热水壶加热的效率．

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