如图所示是打捞物体的模拟装置。现电动机带动钢丝绳自由端以 的速度匀速拉动滑轮组，经过 将体积为 的物体由海底提升到海面，物体离开海面后钢丝绳自由端的速度变为 ，此时电动机的输出功率比物体在海水中时增大了 （不计物体的高度、绳重和摩擦， ， 取 ， 取 。求：
（1）物体浸没在海水中受到的浮力；
（2）物体在海底时的深度；
（3）物体在海底时受到海水的压强；
（4）物体在海面下匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率（不计动滑轮体积）
若架设在两地之间的输电线发生了短路，如何方便快捷地确定短路的位置？
针对这一实际问题，某物理兴趣小组模拟真实情景，运用“建模”思想进行了研究：用两条足够长的电阻丝模拟输电线（每条电阻丝单位长度阻值为 ，将导线连在电阻丝 处模拟输电线短路，如图1甲所示。他们把一个电源（电压恒为 、一个定值电阻（阻值为 和一块电压表用导线连接起来装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，制成检测盒，如图1乙所示。检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线 端的两接线柱相连，从而构成检测电路。通过读取盒内电压表的示数、经过计算得知短路处到 端的距离。
请你解答如下问题：
（1）在图1乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图；
（2）根据你设计的检测电路，推导出 间距离 与电压表示数 的关系式：
（3）进一步研究发现，当电压表的量程为
时，如果短路位置改变，需考虑测量值超电压表量程的可能。于是在检测盒中增加两个单刀双掷开关（符号
，通过操作这两个开关来改变电压表的连接，完成检测。请在改进后的检测盒内画出元件连接情况的电路图（如图2所示）。
现有一个电压约为 的电源（电压保持不变），一个量程为 的电流表，三个阻值已知的电阻 、 、 ，开关和导线若干。请合理选择器材设计实验，比较精确地测出约为 的未知电阻 的阻值。要求：
（1）画出实验电路图；
（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；
（3）写出待测电阻 的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：
猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关
为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。
按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。
实验 序号 |
铁块质量
|
铁块距桌面高度
|
桌腿进入沙子 的深度 |
① |
20 |
20 |
1.9 |
② |
20 |
30 |
2.9 |
③ |
20 |
40 |
3.8 |
④ |
30 |
20 |
2.9 |
⑤ |
40 |
20 |
4.1 |
（1）实验中通过比较 来判断物体重力势能的大小；
（2）为了验证猜想一，需选择表中 （填实验序号）三组数据进行分析；
（3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是： 。
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