【分析】
(1)求解重叠最大面积时,先结合图形特征分析:圆的直径和正方形边长均为8cm,圆沿平行线m平移,正方形高度为8cm,因此圆最多只有下半部分能进入正方形内,当圆的直径与正方形的上边重合时,重叠部分为完整的半圆,此时重叠面积最大,按照半圆面积公式计算即可。
(2)求解重叠持续时间时,先确定圆的移动总路程:从圆的右边缘刚接触正方形左边缘(开始重叠),到圆的左边缘刚离开正方形右边缘(结束重叠),总路程等于圆的直径加正方形的边长,再根据“时间=路程÷速度”即可算出持续时间。
【解析】
(1)先计算圆的半径:
$8÷2=4$(cm)
重叠面积最大时为直径8cm的半圆,面积计算如下:
$3.14×4^2÷2=3.14×16÷2=25.12$($cm^2$)
(2)先计算圆从开始重叠到结束重叠的总移动路程:
$8+8=16$(cm)
已知圆的平移速度为每秒2cm,持续时间为:
$16÷2=8$(s)
【答案】
(1) 圆O与正方形重叠部分的面积最大是$25.12\ cm^2$。
解析:当圆O平移至如图所示的位置时,圆O与正方形重叠部分的面积最大,此时重叠部分为直径是8 cm的半圆。

(2) 圆O与正方形有重叠部分的时间持续了8 s。
解析:圆O与正方形从开始重叠到结束重叠的过程如图所示。

【知识点】
半圆面积计算,平移的特征,行程问题应用
【点评】
本题结合了图形平移、圆的面积计算、行程问题三类知识,需要学生通过空间想象分析重叠的不同阶段,能有效考查学生的图形认知能力和知识综合应用能力。
【难度系数】
0.7