题目内容
(08年上海十四校联考)(12分)如图所示,气缸呈圆柱形,上部有挡板,内部高度为d。筒内有一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的气体,开始时活塞处于离底部d/2的高度外界大气压强为1×105Pa,温度为27℃,现对气体加热。求:
(1)气体温度达到127℃,活塞离底部的高度;
(2)气体温度达到387℃时,活塞离底部的高度和气体的压强;
(3)在图中画出整个过程的P―T图。
解析:P1=1×105Pa T1=300K V1=sd/2 T2=400K V2=Sh
(1)等压变化(2分)h=2d/3(2分)
(2)若活塞恰好到达顶部时,P3=P1 V3=Sd (2分)
T3=600K<660K(1分)
接着是等容变化:V3=V4 T4=660K
(2分) P4=1.1×105Pa(1分)
(3)图线如图(2分)
(08年上海十四校联考)(6分)学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣,老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木块(如一把米尺)做成摆(这种摆被称为复摆),如图所示。让其在竖直平面内做小角度摆动,C点为重心,板长为L,周期用T表示。
甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关。
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离L/2。
丙同学猜想:复摆的摆长应该大于L/2。理由是:若OC段看成细线,线栓在C处,C点以下部分的中心离O点的距离显然大于L/2。
为了研究以上猜想是否正确,同时进行了下面的实验探索;
(1)把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的猜想是 的(选填“正确”或“错误”)
(2)用T0表示板长为L的复摆堪称摆长为L/2蛋白的周期计算值(),用T表示板长为L复摆的实际周期测量值。计算与测量的数据如下表:
板长L/cm | 25 | 50 | 80 | 100 | 120 | 150 |
周期计算值T0/s | 0.70 | 1.00 | 1.27 | 1.41 | 1.55 | 1.73 |
周期测量值T/S | 0.81 | 1.16 | 1.47 | 1.64 | 1.80 | 2.01 |
由上表可知,复摆的等效摆长 L/2(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标如图。请在坐标纸上作出T―T0图,并根据图象中反映出的规律求出= (保留三位有效数字,其中L等是板长为L时的等效摆长T=2π)