Question

一砝碼和一輕彈簧構(gòu)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(dòng)。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí)，曲桿給彈簧振子以驅(qū)動(dòng)力，使振子做受迫振動(dòng)。把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期就是驅(qū)動(dòng)力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就可以改變驅(qū)動(dòng)力的周期。若保持把手不動(dòng)，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)圖線如圖2所示。當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，砝碼的振動(dòng)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(qū)動(dòng)力的周期，Y表示受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動(dòng)的振幅，則

                            

A.由圖線可知T₀=4 s

B.由圖線可知T₀=8 s

C.當(dāng)T在4 s附近時(shí)，Y顯著增大；當(dāng)T比4 s小得多或大得多時(shí)，Y很小

D.當(dāng)T在8 s附近時(shí)，Y顯著增大；當(dāng)T比8 s小得多或大得多時(shí)，Y很小

Answer 1

A C

解析:

若保持把手不動(dòng)，砝碼以一初速度做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，為自由振動(dòng)，圖2為砝碼的自由振動(dòng)的圖象，由圖讀出的周期T₀=4s，為砝碼的固有周期。當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，砝碼為受迫振動(dòng)，此時(shí)砝碼振動(dòng)的周期T為驅(qū)動(dòng)力的周期，圖3為砝碼的受迫振動(dòng)的圖象，由圖讀出的周期T=2s，為砝碼受迫振動(dòng)的周期，也為驅(qū)動(dòng)力的周期。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的周期越靠近砝碼的固有周期時(shí)，砝碼的振動(dòng)越強(qiáng)烈，振幅越大。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的周期越偏離砝碼的固有周期時(shí)，砝碼的振動(dòng)越弱，振幅越小。所以A、C選項(xiàng)正確。