Question

17．一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图1所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动．匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动．把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期．若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图2所示．当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图3所示．若用T₀表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则（　　）

• A． 由图线可知T₀=4s，振幅为8cm
• B． 由图线可知T₀=8s，振幅为2cm
• C． 当T在4s附近时，Y显著增大；当T比4s小得多或大得多时，Y很小
• D． 当T在8s附近时，Y显著增大；当T比8s小得多或大得多时，Y很小

Answer 1

分析 由题意可知，图2是物体自由振动图象，而图3是物体做受迫振动时的图象；而物体自由振动时的周期是固有周期，做受迫振动时的周期等于驱动力的周期．

解答 解：A、图象2是物体自由振动时的周期，故由图象2可知，物体的固有周期为T₀=4s；振幅为4cm，故AB错误；
C、当物体的驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振动达到最强，故当T在4s附近时，振幅显著增大，当T比4s小很多或大得很多时，Y很小，故C正确、D错误；
故选：C．

点评 本题考查自由振动和受迫振动的性质，做受迫振动的物体当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体达到共振，同时掌握振动图象的分析方法．