C.在振动过程中,通过某一位置时,机械能始终不变
D.在振动过程中,机械能不守恒,周期不变
解析 该题考查阻尼振动的能量和周期.因单摆做阻尼振动,所以振幅越来越小,机械能越来越小,振动周期不变.
答案 BD
二、受迫振动
[问题设计]
如图2所示,若把弹簧振子挂在曲轴上,然后均匀转动曲轴,等到振动稳定后发现振幅不会减小,而且弹簧振子的频率与曲轴转动频率相等.当改变曲轴转动频率时,振子的频率也随之发生变化.
图2
(1)为什么振子的振幅不会减小?
(2)振子受迫振动的频率与振子的固有频率、驱动力的频率之间有什么关系?
答案 (1)因为驱动力对其做功,周期性的补充能量,故振子的振幅不会减小.(2)振子受迫振动的频率与驱动力的频率相等,与振子的固有频率无关.
[要点提炼]
1.受迫振动
加在振动系统上的周期性外力,叫做驱动力.系统在驱动力作用下的振动叫做受迫振动.
2.受迫振动的周期和频率
物体做受迫振动时,振动稳定后的频率等于驱动力的频率,跟物体的固有频率无关.
例2 如图3所示,曲轴上悬挂一弹簧振子,转动摇把,曲轴可以带动弹簧振子上下振动.开始时不转动摇把,让振子上下自由振动,测得振动频率为2 Hz,然后匀速转动摇把,转速为240 r/min,当振子振动稳定后,它的振动周期为( )
图3
A. s B. s C.2 s D.4 s
解析 受迫振动的周期等于驱动力的周期,故T= s= s.