2009年12月26日上午8：00武汉和广州之间的首列高铁从广州火车站开出，10...

2009年12月26日上午8：00武汉和广州之间的首列高铁从广州火车站开出，10：40顺利到达武汉，这标志着中国铁路正式迈入了高速时代．已知武汉和广州的铁路全长1070km，请完成下列问题：
（1）根据以上数据计算出这列高铁从广州到武汉的平均速度为多少km/h？
（2）该车的每节车厢上都配有电热水器，在标准大气压下，用它把10㎏、20℃水烧开，电流至少要做多少功？
（3）若它工作时的电功率为42kW，至少需要多少时间？
[不计热损失，1个标准大气压下c_水=4.2×10³J/]．

（1）由题意求出火车的运行时间，已知火车的路程，由平均速度公式可以求出火车的平均速度；（2）在标准大气压下，水的沸点是100℃，由热量公式Q=cm△t求出水所吸收的热量；（3）电流做的功全部被水吸收，已知热水器的电功率，由功率的变形公式t=求出电热水器的工作时间．【解析】（1）由题意知，火车行驶的时间t=10：40-8：00=2：40=2h，火车的平均速度为v===401.25km/h；答：这列高铁从广州到武汉的平均速度为401.25km/h．（2）水吸收的热量为Q=cm（t-t） =4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（100℃-20℃）=3.36×106J；答：把10㎏、20℃水烧开，电流至少要做3.36×106J的功．（3）电流做的功等于水吸收的热量W=Q=3.36×106J；电热水器的做功时间t===80s；答：电热水器的电功率为42kW，需要80s的时间把水烧开．

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考点分析：

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小红和小丽根据如图（a）所示的电路进行“用电流表、电压表测电阻”的实验时发现，通过移动滑动变阻器的滑片P可以改变电路中的电压和电流，为进一步研究，他们又在变阻器R两端接了一个电压表，如图（b）所示．她们将滑片P从右向左移动到不同的位置，并将三次实验数据记录在表一中．然后又将电阻R₂替换R₁接入电路，如图（c）所示，重复刚才的实验，并将实验测得的数据记录在表二中．（其中R₁＜R₂，电源电压恒为6伏）
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表一（电阻R₁）

序号	A表示数（A）	V₁表示数（V）	V₂表示数（V）
1	0.2	2	4
2	0.4	4	2
3	0.6	6

表二（电阻R₂）

序号	A表示数（A）	V₁表示数（V）	V₂表示数（V）
4	0.1	2	4
5	0.2	4	2
6	0.3	6

（1）分析比较表一中的电压表V₁和电流表A示数变化的关系，可归纳得出的结论是：当电阻______不变时（选填“R”、“R₁”或“R₂”），通过该导体的电流跟它两端的电压成正比．
（2）分析比较实验序号1与4（或2与5或3与6）的电压表V₁和电流表A的示数及相关条件，可得的结论是：______．
（3）综合分析比较______中的电压表V₁和电流表A的示数的比值及相关条件，可得出结论是：不同导体，导体两端电压和通过它的电流与的比值是不同的．
（4）小丽分析比较表一或表二中的最后一列数据及滑动变阻器接入电路的阻值情况，可得到的结论是：______．
（5）小红在小丽分析的基础上又进一步分析比较了表一或表二中的电压表V₁和对应的电压表V₂示数变化的量，得到的结论是：在串联电路中，当电源电压一定时，移动滑动变阻器滑片P的过程中，______．

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小明很善于思考，小明想：浮力是液体对物体向上的托力，而物体间力的作用是相互的，所以物体对液体一定有向下的压力，那么浮力的大小和物体对液体压力的大小有什么关系呢？
（1）小明和小红利用烧杯、水、天平、合金圆柱体、细线和弹簧测力计，进行了如下探究：
①在烧杯中盛适量水，用天平测出烧杯和水的总质量m₁；
②用弹簧测力计测出圆柱体的重力G；
③如图所示，将圆柱体部分浸入烧杯的水中，静止在某一深度，
记下弹簧测力计的示数 F，则圆柱体所受水的浮力为______（用弹簧测力计所测得的量来表示）；此时向天平的右盘加上适量的砝码，使天平重新平衡，记下天平的读数m₂，则圆柱体对水的压力为______（用天平所测得的量来表示）．
（2）下表为小明和小红记录的实验数据：（表中h₂＞h₁）

圆柱的位置	圆柱体的重力 G/N	弹簧测力计的示数F/N	烧杯和水的总质量m₁/g	天平的读数m₂/g
圆柱体部分浸入	2.6	2.4	180	200
圆柱体浸没深度h₁	2.6	2.2	180	220
圆柱体浸没深度h₂	2.6	2.2	180	220

①通过分析表格中的数据，可以知道：圆柱体浸没在水中所受的浮力为______N，圆柱体对水的压力为______N．
②通过分析表格中的数据，可以得出：浮力的大小______（选填“大于”、“小于”或“等于”）物体对液体压力的大小；此外他们还发现：物体浸没前浮力与浸入的深度______（选填“有关”、“无关”）．除此以外，你还能发现什么规律______．
③由表格中的数据可知，该圆柱体的密度为______ kg/m³．

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图中所示的各仪器（或装置），它们的用途分别是：
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（A）测______；（B）测______．
（C）可以研究______；（D）可以研究______．

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如图甲所示，底面积为80cm²的圆筒形容器内装有适量的液体，放在水平桌面上；底面积为60cm²的圆柱形物体A悬挂在细绳的下端静止时，细绳对物体A的拉力为F₁．将物体A浸没在圆筒形容器内的液体中，静止时，容器内的液面升高了7.5cm，如图乙所示，此时细绳对物体A的拉力为F₂，物体A上表面到液面的距离为h₁．然后，将物体A竖直向上移动h₂，物体A静止时，细绳对物体A的拉力为F₃．已知F₁与F₂之差为7.2N，F₂与F₃之比为 5：8，h₁为3cm，h₂为5cm．不计绳重，g取10N/kg．则液体的密度是 kg/m³，物体A的密度是 kg/m³．
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如图所示，电源两端电压不变，电阻R₁的阻值为4Ω．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P位于A点时，电压表V₁的示数为4V，电压表V₂的示数为10V．当滑动变阻器的滑片P位于B点时，电压表V₁的示数为8V，电压表V₂的示数为11V．则电源电压是 V，电阻R₂的阻值是 Ω．
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试题属性

题型：解答题
难度：中等