Question

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=4 s

B.由圖線可知T₀=8 s

C.當T在4 s附近時，Y顯著增大；當T比4 s小得多或大得多時，Y很小

D.當T在8 s附近時，Y顯著增大；當T比8 s小得多或大得多時，Y很小

Answer 1

A C

解析:

若保持把手不動，砝碼以一初速度做簡諧振動，為自由振動，圖2為砝碼的自由振動的圖象，由圖讀出的周期T₀=4s，為砝碼的固有周期。當把手以某一速度勻速轉動，砝碼為受迫振動，此時砝碼振動的周期T為驅動力的周期，圖3為砝碼的受迫振動的圖象，由圖讀出的周期T=2s，為砝碼受迫振動的周期，也為驅動力的周期。當驅動力的周期越靠近砝碼的固有周期時，砝碼的振動越強烈，振幅越大。當驅動力的周期越偏離砝碼的固有周期時，砝碼的振動越弱，振幅越小。所以A、C選項正確。