Question

17．一砝碼和一輕彈簧構成彈簧振子，圖1所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動．勻速轉動把手時，曲桿給彈簧振子以驅動力，使振子做受迫振動．把手勻速轉動的周期就是驅動力的周期，改變把手勻速轉動的速度就可以改變驅動力的周期．若保持把手不動，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡諧運動，振動圖線如圖2所示．當把手以某一速度勻速轉動，受迫振動達到穩定時，砝碼的振動圖線如圖3所示．若用T₀表示彈簧振子的固有周期，T表示驅動力的周期，Y表示受迫振動達到穩定后砝碼振動的振幅，則（　　）

• A． 由圖線可知T₀=4s，振幅為8cm
• B． 由圖線可知T₀=8s，振幅為2cm
• C． 當T在4s附近時，Y顯著增大；當T比4s小得多或大得多時，Y很小
• D． 當T在8s附近時，Y顯著增大；當T比8s小得多或大得多時，Y很小

Answer 1

分析 由題意可知，圖2是物體自由振動圖象，而圖3是物體做受迫振動時的圖象；而物體自由振動時的周期是固有周期，做受迫振動時的周期等于驅動力的周期．

解答 解：A、圖象2是物體自由振動時的周期，故由圖象2可知，物體的固有周期為T₀=4s；振幅為4cm，故AB錯誤；
C、當物體的驅動力的頻率等于物體的固有頻率時，物體的振動達到最強，故當T在4s附近時，振幅顯著增大，當T比4s小很多或大得很多時，Y很小，故C正確、D錯誤；
故選：C．

點評 本題考查自由振動和受迫振動的性質，做受迫振動的物體當驅動力的頻率等于物體的固有頻率時，物體達到共振，同時掌握振動圖象的分析方法．