01-第21讲 机械振动

第八章

机械振动与机械波第21讲

机械振动1.理解和掌握简谐运动的基本规律和图像.2.能够利用简谐运动的基本规律处理有关弹簧振子和单摆模型的有关问题.3.理解和掌握受迫振动和共振.01温习

知识梳理02精讲

考点剖析03作业本温习

知识梳理

正弦回复力平衡位置平衡位置

甲乙3.弹簧振子（1）弹簧振子做简谐运动的条件：①弹簧质量可______；②无摩擦力等阻力；③在弹簧弹性限度内.（2）水平方向弹簧振子的平衡位置为弹簧处于______处.（3）弹簧振子水平放置时回复力为弹簧的弹力.（4）弹簧振子的周期与振幅______.（5）弹簧振子水平放置时弹性势能与动能相互转化，机械能守恒.忽略原长无关

切线重力

等效摆长5.受迫振动与共振（1）受迫振动：系统在________作用下的振动.达到稳定后，物体振动的周期（或频率）等于________的周期（或频率），与物体的固有周期（或频率）____关.驱动力驱动力无

相等越大最大②受迫振动中系统能量的转化：做受迫振动的系统的机械能________，系统与外界时刻进行能量______.不守恒交换基础自测判断下列说法是否正确（1）简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位置.(

)×【解析】简谐运动的平衡位置是回复力为零的位置.（2）做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、速度、加速度、位移都是相同的.(

)×【解析】做简谐运动的质点先后通过同一点，速度方向不一定相同.（3）做简谐运动的质点，速度增大时，其加速度一定减小.(

)√（4）单摆在任何情况下的运动都是简谐运动.(

)×【解析】单摆只有在做摆角很小的往复运动才能认为是简谐运动.（5）物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关.(

)√（6）简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹.(

)×【解析】简谐运动的图像描述的是振动质点相对于平衡位置的位移随时间变化的规律，不是振动质点的轨迹.精讲

考点剖析简谐运动的特征位移特征受力特征能量特征系统的动能和势能相互转化,机械能守恒对称性特征周期性特征运动特征角度1

简谐运动基本物理量的分析

C

角度2

简谐运动的周期性与对称性

BC

甲乙

AC

方法总结

由图像可获取的信息：

B

D甲乙

方法总结1.由振动图像的纵轴可直接得到振幅，由横轴可得周期；2.质点在平衡位置时，速度最大，加速度为零；3.质点在最大位移处，速度为零，加速度最大；4.质点远离平衡位置，则速度越来越小，加速度、位移越来越大，若靠近平衡位置，则速度越来越大，加速度、位移越来越小.例5

[四川2025·5]

如图所示，甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，从左至右摆长依次增加，小球静止在纸面所示竖直平面内.将四个小球垂直纸面向外拉起一小角度，由静止同时释放.释放后小球都做简谐运动.当小球甲完成2个周期的振动时，小球丙恰好到达与小球甲同侧最高点，同时小球乙、丁恰好到达另一侧最高点.则(

)C

C

自由振动、受迫振动和共振的关系比较振动项目自由振动受迫振动共振受力情况仅受回复力受驱动力作用受驱动力作用振动周期或频率振动能量振动物体的机械能不变由产生驱动力的物体提供振动物体获得的能量最大常见例子机器工作时底座发生的振动共振筛、声音的共鸣等

甲乙振幅增大，以下做法可行的是(

)ACA.降低输入电压

B.增加输入电压C.更换劲度系数更大的弹簧

D.更换劲度系数更小的弹簧

AC

作业本

A

A

ACA.位移最大,方向为正

B.速度最大,方向为正C.加速度最大，方向为负

D.受到的回复力大小为零

4.[重庆南开中学2026期中]

（多选）某质点的振动图像如图所示，则下列说法正确的是(

)AC

B

C

C

8.[北京人大附中2025月考]

如图所示为甲、乙弹簧振子的振动图像，下列说法正确的是(

)D

A