《2025年新坐标同步练习高中物理选择性必修第一册人教版青海专版》

3. (2025·江苏镇江市期中)实验小组的同学们用如图 $1$ 所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。

(1)用游标卡尺测量摆球直径,结果如图 $2$ 所示,则该摆球的直径为12.0 $mm$。

(2)实验时除用到秒表、刻度尺外,还应该用到下列器材中的(选填选项前的字母)AC。
A. 长约 $1m$ 的细线
B. 长约 $1m$ 的橡皮绳
C. 直径约 $1cm$ 的均匀铁球
D. 直径约 $10cm$ 的均匀木球
(3)单摆挂在铁架台上,细线的悬挂方式正确的是图 $1$ 中的乙(选填“甲”或“乙”)。
(4)将单摆正确悬挂后进行如下操作,其中正确的是BC(选填选项前的字母)。
A. 测出摆线长作为单摆的摆长
B. 把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放,使之做简谐运动
C. 在摆球经过平衡位置时开始计时
D. 用秒表测量单摆完成 $1$ 次全振动所用时间并作为单摆的周期
(5)测出悬点 $O$ 到小球球心的距离(摆长)$l$ 及单摆完成 $n$ 次全振动所用的时间 $t$,则重力加速度 $g= $$\frac{4\pi^{2}n^{2}l}{t^{2}}$(用 $l$、$n$、$t$ 表示)。

答案： （1）12.0 （2）AC （3）乙 （4）BC （5）$\frac{4\pi^{2}n^{2}l}{t^{2}}$

一、固有频率
弹簧振子与单摆在①没有外力干预的情况下做简谐运动,周期或频率与②振幅无关,仅由系统自身的性质决定,我们把这种振动称为固有振动,其振动频率称为固有频率。

答案： ①没有外力干预 ②振幅

二、振动中的能量损失
1. 阻尼振动
由于实际的振动系统都会受到摩擦力、黏滞力等阻力作用,③振幅必然逐渐④减小。这种⑤振幅随时间⑥逐渐减小的振动称为阻尼振动。
2. 能量衰减的方式
(1)由于振动系统受到摩擦阻力的作用,使振动系统的⑦机械能逐渐转化为⑧内能。
(2)由于振动系统引起邻近介质中各质点的振动,使能量向四周辐射出去,从而自身机械能减少。

答案： ③振幅 ④减小 ⑤振幅 ⑥逐渐减小 ⑦机械能 ⑧内能