Question

6．如圖所示，曲軸上掛一個(gè)彈簧振子，轉(zhuǎn)動搖把曲軸可帶動彈簧振子上下振動．開始時(shí)不轉(zhuǎn)動搖把，讓振子自由振動，測得其頻率為2Hz．現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動搖把，轉(zhuǎn)速為240r/min．則（　�。�

• A． 當(dāng)振子穩(wěn)定振動時(shí)，它的振動周期是0.5s
• B． 當(dāng)振子穩(wěn)定振動時(shí)，它的振動周期是0.25s
• C． 當(dāng)搖把轉(zhuǎn)速為240 r/min時(shí)，彈簧振子的振幅最大，若減小搖把轉(zhuǎn)速，彈簧振子的振幅一定減小
• D． 若搖把轉(zhuǎn)速從240 r/min進(jìn)一步增大，彈簧振子的振幅也增大

Answer 1

分析 若不轉(zhuǎn)動搖把，彈簧振子做自由振動，周期等于固有周期．搖把勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，通過曲軸對彈簧振子施加驅(qū)動力，使彈簧振子做受迫振動，其振動周期等于驅(qū)動力的周期．當(dāng)驅(qū)動力的周期等于彈簧振作的固有周期時(shí)，彈簧振子發(fā)生共振，振幅最大．

解答 解：搖把的轉(zhuǎn)速為n=240r/min=4r/s，它的周期T=$\frac{1}{n}$=$\frac{1}{4}$s=0.25s；轉(zhuǎn)動搖把時(shí)，彈簧振子做受迫振動；
AB、振子做受迫振動，振動周期等于驅(qū)動力的周期，當(dāng)振子穩(wěn)定振動時(shí)，它的振動周期是0.25s，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、彈簧振子的固有周期T_固=$\frac{1}{f}$=$\frac{1}{2}$s=0.5s，當(dāng)驅(qū)動力周期是0.5s時(shí)，提供驅(qū)動力的搖把轉(zhuǎn)速為2r/s=120r/min，振子發(fā)生共振，振幅最大，故C錯(cuò)誤；
D、搖把轉(zhuǎn)動的周期與彈簧振子固有周期相差越小，振子的振幅越大，并不是轉(zhuǎn)速越大，彈簧振子的振幅就越大，故D錯(cuò)誤；
故選：B．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵根據(jù)受迫振動的周期等于驅(qū)動力的周期和產(chǎn)生共振的條件：驅(qū)動力的周期等于固有周期．