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　　机械振动 
　　●知识梳理 
　　一、机械振动 
　　1.机械振动的概念 
　　物体（或物体的一部分）在某一           两侧做         运动，叫机械振动. 
　　回复力：使偏离平衡位置的振动物体              的力，叫回复力，回复力总是指向           ，它是根据           命名的，类似于向心力。振动物体所受的回复力可能是物体所受的合外力，也可能是物体所受的某一个力的分力。 
　　2.描述振动的物理量 
　　（1）位移x：由       指向振动质点        的有向线段表示振动位移，是   量。 
　　（2）振幅A：振动物体离开平衡位置的         ，是    量，表示         。 
　　（3）周期T和频率f：物体             所需的时间叫周期，而频率则等于单位时间内            。它们是表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系：T＝ . 
　　当Ｔ和f是由振动系统本身的性质决定时（非受迫振动），则叫做固有周期和固有频率. 
　　二、简谐运动 
　　1.简谐运动的特征 
　　物体在跟             成正比，并且总是               的回复力作用下的振动。 
　　（1）受力特征：回复力F＝        . 
　　（2）运动特征： 
　　加速度a＝         ，方向与位移方向         ，总指向           .简谐运动是一种变加速运动.在           时，速度最大，加速度为零；在           ，速度为零，加速度最大。 
　　判断一个振动是否为简谐运动，依据就是看它是否满足上述受力特征或运动特征. 
　　（3）振动能量：对于两种典型的简谐运动——单摆和弹簧振子，其振动能量与   有关，      越大，能量越大.简谐运动过程中动能和势能相互转化，机械能守恒。 
　　（4）物体做简谐运动时，其位移、回复力、加速度、速度等矢量都随时间做周期性变化，它们的变化周期就是简谐运动的周期T，物体的动能和势能也随时间做周期性变化，其变化周期为 T. 
　　2.单摆 
　　（1）单摆：在一条不可伸长、忽略质量的细线下端拴一可视为质点的小球，上端固定，构成的装置叫单摆。 
　　（2）单摆振动可看作简谐运动的条件：摆角α＜10°. 
　　（3）周期公式：T=              。 
　　其中摆长l指            的距离，重力加速度为单摆所在处的测量值. 
　　（4）单摆的等时性：在振幅很小的条件下，单摆的振动周期跟振幅无关（单摆的振动周期跟振子的质量也没关系）. 
　　（5）单摆的应用： 
　　A.计时器.（摆钟是靠调整摆长而改变周期，使摆钟与标准时间同步） 
　　B.测重力加速度：g= . 
　　3.简谐运动的位移—时间图象 
　　（1）如图7－1－1所示为一弹簧振子做简谐运动的图象.它反映了振子的位移随时间变化的规律，而其轨迹并非正弦曲线.     
　　 
　　图7－1－1 
　　（2）根据简谐运动的规律，利用该图象可以得出以下判定： 
　　①振幅A、周期T 
　　②各时刻振子的位置. 
　　③各时刻回复力、加速度、速度、位移的方向. 
　　④某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况. 
　　⑤某段时间内振子的路程. 
　　三、受迫振动和共振 
　　1.受迫振动：物体在                     的振动.做受迫振动的物体，它的周期或频率等于            的周期或频率，而与物体的                无关。 
　　2.共振：做受迫振动的物体，它的固有频率与驱动力的频率越接近，其振幅就越大，当二者相等时，振幅达到最大，这就是共振现象. 
　　●疑难突破 
　　1.弹簧振子的周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量，与其放置的环境和放置的方式无任何关系.如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T，不管把它放在地球上、月球上