2.2简谐运动的描述 自主提升过关练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2.2简谐运动的描述 自主提升过关练（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 302.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-21 05:10:51 | ||
图片预览
文档简介
2.2简谐运动的描述
自主提升过关练（含解析）
一、选择题
1．某弹簧振子的振动图象如图所示。根据图象判断，下列说法正确的是（ ）
A．第1s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反
B．第2s末振子相对于平衡位置的位移为-20cm
C．第1s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移相同
D．第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反
2．如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图像。已知甲、乙两个振子质量相等，则（ ）
A．甲、乙两振子的振幅分别为2 cm、1 cm
B．甲、乙两个振子的相位差总为π
C．前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值
D．第2秒内甲、乙振子速度方向相同，都指向平衡位置
3．图为一质点做简谐运动的位移随时间变化的图像，由图可知，在t=4 s时刻，质点的 （ ）
A．速度为零，位移为正的最大值
B．速度为零，位移为负的最大值
C．加速度为正的最大值，位移为零
D．加速度为负的最大值，位移为零
4．如图所示为某物体做简谐运动的图像，下列说法中正确的是（ ）
A．由P→Q位移在增大 B．由P→Q速度在增大
C．由M→N速度是先减小后增大 D．由M→N位移始终减小
5．下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是（ ）
A．振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处
B．简谐运动的周期和频率的乘积是一个常数
C．振幅增大，周期必然增大，而频率减小
D．做简谐运动的物体，其频率与振幅有关
6．如图甲所示，金属小球用轻弹簧连接在固定的光滑斜面顶端。小球在斜面上做简谐运动，到达最高点时，弹簧处于原长。取沿斜面向上为正方向，小球的振动图像如图乙所示。则（ ）
A．弹簧的最大伸长量为
B．时，弹簧的弹性势能最大
C．到内，小球的重力势能逐渐减小
D．到内，小球路程为零
7．如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动。振子的位移随时间的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．振子做简谐运动的表达式为
B．t=0.8s时，振子的速度方向沿方向
C．t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度相同
D．t=0.4s时振子在点位置，时振子在点位置
8．为探究共振现象，某同学设计如图所示实验装置，当竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架下系一固有周期为0.2s的弹簧振子，改变圆盘转速，得到该振子的振幅A与转速n的关系图，下列说法正确的是（ ）
A．无论圆盘转速为多大，稳定后，振子的振动频率均为5Hz
B．当圆盘转速为1r/s时，振子振动稳定后的振幅大于圆盘转速为6r/s时的振幅
C．当圆盘转速为2r/s时，振子的振幅达到最大
D．当圆盘转速为5r/s时，振子的振幅达到最大
9．弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始时时，经过0.5s，第一次到达点M，再经过0.2s第二次到达点M，则弹簧振子的周期可能为（ ）
A．0.6s B．0.8s C．1.2s D．1.8s
10．水平弹簧振子做简谐运动，轨迹上有A、B两点，已知振子位于A、B两点的动能EA＜EB，且A、B两点的位移方向相同。关于振子通过A、B两点的加速度aA、aB和速度vA、vB一定有（ ）
A．aA＞aB，且方向相同
B．aA＜aB，且方向相反
C．vA＞vB，且方向相同
D．vA＜vB，且方向相同
11．某物体在做机械振动，表征其振动快慢的物理量是（ ）
A．振幅 B．频率 C．速度 D．加速度
12．如图所示，木块在水中沿竖直方向做简谐运动。运动过程中相对平衡位置的位移 x、运动的速度 v 随时间 t 变化的关系和木块受到的合力 F 和动能 Ek 随相对平衡位置的位移 x变化的关系图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
13．如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin（2.5πt）m。t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。重力加速度的大小g取10m/s2。以下判断正确的是（ ）
A．h=1.7m
B．简谐运动的周期是0.8s
C．0.6s内物块运动的路程为0.2m
D．t=0.4s时，物块与小球运动方向相反
14．如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块做简谐运动的表达式为y=0.1sin 2.5πt （m）。当t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度。重力加速度的大小g取10 m/s2以下判断正确的是（ ）
A．h=1.7 m
B．简谐运动的周期是1.2 s
C．0~0.6 s内物块运动的路程是0.3 m
D．t=0.4 s时，物块与小球运动方向相反
15．图1中弹簧振子的平衡位置为O，在A、B两点间做简谐振动，图2是它的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．小球的振动频率为0.8Hz
B．s时，小球加速度正向最大
C．s时，小球的位移为4cm
D．s时和s时，小球的位移、速度相同
二、解答题
16．有一弹簧振子在水平方向上的C、D之间做简谐运动，已知C、D间的距离为20cm，振子在3s内完成了15次全振动。若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时（t＝0），经过周期振子有正向最大加速度。
（1）写出振子的振动方程。
（2）在图中做出该振子的位移—时间图像；
17．如图所示的弹簧振子，放在光滑水平桌面上，O是平衡位置，振幅A＝2 cm，周期T＝0.4 s。
（1）若以向右为位移的正方向，当振子运动到O点右侧最大位移处开始计时，试画出其一个周期的振动图像；
（2）若从振子经过平衡位置开始计时，求经过2.6 s小球通过的路程？
（3）若从振子经过平衡位置开始计时，请定性描述半个周期内弹簧振子各种形式的能量的变化过程。
试卷第页，共页
参考答案：
1．D
【解析】
A．第1s内振子相对于平衡位置的位移与速度均为正值，则方向相同，选项A错误；
B．第2s末振子回到平衡位置，则相对于平衡位置的位移为0，选项B错误；
C．第1s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移大小相同，但是方向相反，选项C错误；
D．第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反，选项D正确。
故选D。
2．A
【解析】
A．根据振动图像，甲振子的振幅为2 cm、乙振子的振幅为1 cm，A正确；
B．由于两个振子的周期和频率不同，其相位差亦会变化，B错误；
C．前2秒内，甲在平衡位置的上方，加速度指向平衡位置，方向为负方向；而乙在平衡位置的下方，加速度指向平衡位置，方向为正方向，C错误；
D．第2秒内甲从正向最大位移处向平衡位置运动，速度方向为负方向，指向平衡位置；乙向负向位移最大处运动，速度方向为负方向，但指向负向最大位移处，D错误。
故选A。
3．A
【解析】
在t=4 s时，质点的位移为正向最大，质点的速度为零，而加速度方向总是与位移方向相反，大小与位移大小成正比，则加速度为负向最大值。故A正确，BCD错误。
故选A。
4．A
【解析】
AB．简谐运动位移是以平衡位置为初始位置的，P→Q的过程位移在增大，速度在减小，故A项正确，B项错误；
C．由M→N速度先增大后减小，故C项错误；
D．M→N位移先减小后增大，故D项错误。
故选A。
5．B
【解析】
A．振幅是标量，故A项错误；
B．周期与频率互为倒数，即
故B项正确；
CD．简谐运动的周期与振幅没有关系，周期的长短由系统本身决定，故CD项错误。
故选B。
6．C
【解析】
A．小球的振幅即为振子的最大位移，由图乙可知，振幅为A=2cm，由于振子到达斜面最高点时，弹簧处于原长，所以弹簧的最大伸长量为2A=4cm，A错误；
B．由图乙可知，t=0.2s时，小球在斜面的最高点，弹簧处于原长，弹簧的弹性势能最小，是零，B错误；
C．到内，小球沿斜面向下运动，小球的重力势能逐渐减小，C正确；
D．到内，小球的路程是2A=4cm，D错误。
故选C。
7．A
【解析】
A．由图乙可知
振幅为
振子做简谐运动的表达式为
A正确
B．时图像切线的斜率为负，说明振子的速度为负，速度方向向左，B错误
C．t=0.4s和t=1.2s时，振子的位移完全相反，由牛顿第二定律和胡克定律可知
加速度方向完全相反，C错误
D．根据图乙可知，t=0.4s时位移开始减小，向左侧运动，时，位移开始增大，向右侧运动，t=0.4s时振子在点位置，时振子在点位置，错误
故选A。
8．D
【解析】
A．稳定后的周期和频率等于驱动力的周期和频率，故A错误；
B．根据图像可知转速为6时靠近振子的固有频率，所以稳定后6转每秒时振幅大，B错误。
CD．当驱动力的周期频率等于受迫振动的周期频率时振幅最大，故D正确，C错误；
故选D。
9．B
【解析】
如图甲所示
若振子从O点开始向右振动，则振子的振动周期为
如图乙所示
若振子从O点开始向左振动，令从O到M的时间为t，则有
则可解得
振子的振动周期为
故选B。
10．A
【解析】
由题意可知vA＜vB，根据简谐运动的特点可知xA＞xB，aA＞aB，且加速度方向相同，而vA、vB的方向可能相同，也可能相反，综上所述可知A正确，BCD错误。
故选A。
11．B
【解析】
A．振幅反映了振动的强弱，不能反映振动的快慢， A错误；
B．频率是单位时间内完成全振动的次数，反映了振动的快慢，B正确；
CD．速度和加速度在振动过程中是变化的，无法反映振动的快慢，CD错误。
故选B。
12．B
【解析】
AB．因为木块在水中沿竖直方向做简谐运动，故运动的速度v和相对平衡位置的位移x随时间t变化的关系图像都应该是三角函数的波形，A错误，B正确；
C．设木块底面积为S，根据简谐运动的规律可得，浮力与重力平衡，则有
则运动过程木块受到的合力F应该过二、四象限，C错误；
D．随着x增大，势能增大，由能量守恒可得，动能应减小，D错误。
故选B。
13．AB
【解析】
AB．由物块简谐运动的表达式
y=0.1sin（2.5πt）m
可知
ω=2.5πrad/s
当
t=0.6s
时
y=－0.1m
对小球
解得
h=1.7m
故AB正确；
CD．物块在0.6s内运动的路程为0.3m，当
t=0.4s
时，物块经过平衡位置向下运动，与小球运动方向相同，故C、D错误。
故选AB。
14．AC
【解析】
A．根据振动方程式可得t=0.6 s物体的位移为
对小球有
联立解得
故A正确；
B．由公式
故B错误；
C．由题可知，振幅为0.1m，故0.6s内的路程为3A=0.3m，故C正确；
D．根据
此时物体在平衡位置向下振动，则此时物块与小球的运动方向相同，故D错误。
故选AC。
15．BC
【解析】
A．由图2可知，振动周期为T=0.8s，则小球的振动频率为
故A错误；
B．s时，小球处于负向最大位移处，此时小球加速度正向最大，故B正确；
C．s时，小球振动时间有
则此时，小球在正向最大位移处，故小球的位移为4cm，故C正确；
D．s时和s时，小球的位移相同，速度大小相同，方向不同，s时小球速度负向，s时小球速度正向，故D错误。
故选BC。
16．（1）cm；（2）
【解析】
（1）振幅A＝10cm，周期T＝0.2s，
设振动方程为
当t＝0时，y＝0，则得
或
当经过周期振子有正向最大加速度，y为负值，所以
所以振动方程为
cm
（2）振子在周期时具有正的最大加速度，故有负向最大位移，其位移—时间图像如图所示。
17．（1）；（2） 0.52 m；（3）见解析
【解析】
（1）当振子在O点右侧最大位移处时，位移最大为2 cm，周期为0.4 s，一个周期的振动图像为
（2）振子经过一个周期路程为4个振幅，故2.6 s经过的路程为
s=×4×0.02 m＝0.52 m
（3）从平衡位置开始经过半个周期，弹簧振子的动能先减小后增大，弹性势能先增大后减小。
试卷第页，共页
自主提升过关练（含解析）
一、选择题
1．某弹簧振子的振动图象如图所示。根据图象判断，下列说法正确的是（ ）
A．第1s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反
B．第2s末振子相对于平衡位置的位移为-20cm
C．第1s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移相同
D．第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反
2．如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图像。已知甲、乙两个振子质量相等，则（ ）
A．甲、乙两振子的振幅分别为2 cm、1 cm
B．甲、乙两个振子的相位差总为π
C．前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值
D．第2秒内甲、乙振子速度方向相同，都指向平衡位置
3．图为一质点做简谐运动的位移随时间变化的图像，由图可知，在t=4 s时刻，质点的 （ ）
A．速度为零，位移为正的最大值
B．速度为零，位移为负的最大值
C．加速度为正的最大值，位移为零
D．加速度为负的最大值，位移为零
4．如图所示为某物体做简谐运动的图像，下列说法中正确的是（ ）
A．由P→Q位移在增大 B．由P→Q速度在增大
C．由M→N速度是先减小后增大 D．由M→N位移始终减小
5．下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是（ ）
A．振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处
B．简谐运动的周期和频率的乘积是一个常数
C．振幅增大，周期必然增大，而频率减小
D．做简谐运动的物体，其频率与振幅有关
6．如图甲所示，金属小球用轻弹簧连接在固定的光滑斜面顶端。小球在斜面上做简谐运动，到达最高点时，弹簧处于原长。取沿斜面向上为正方向，小球的振动图像如图乙所示。则（ ）
A．弹簧的最大伸长量为
B．时，弹簧的弹性势能最大
C．到内，小球的重力势能逐渐减小
D．到内，小球路程为零
7．如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动。振子的位移随时间的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．振子做简谐运动的表达式为
B．t=0.8s时，振子的速度方向沿方向
C．t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度相同
D．t=0.4s时振子在点位置，时振子在点位置
8．为探究共振现象，某同学设计如图所示实验装置，当竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架下系一固有周期为0.2s的弹簧振子，改变圆盘转速，得到该振子的振幅A与转速n的关系图，下列说法正确的是（ ）
A．无论圆盘转速为多大，稳定后，振子的振动频率均为5Hz
B．当圆盘转速为1r/s时，振子振动稳定后的振幅大于圆盘转速为6r/s时的振幅
C．当圆盘转速为2r/s时，振子的振幅达到最大
D．当圆盘转速为5r/s时，振子的振幅达到最大
9．弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始时时，经过0.5s，第一次到达点M，再经过0.2s第二次到达点M，则弹簧振子的周期可能为（ ）
A．0.6s B．0.8s C．1.2s D．1.8s
10．水平弹簧振子做简谐运动，轨迹上有A、B两点，已知振子位于A、B两点的动能EA＜EB，且A、B两点的位移方向相同。关于振子通过A、B两点的加速度aA、aB和速度vA、vB一定有（ ）
A．aA＞aB，且方向相同
B．aA＜aB，且方向相反
C．vA＞vB，且方向相同
D．vA＜vB，且方向相同
11．某物体在做机械振动，表征其振动快慢的物理量是（ ）
A．振幅 B．频率 C．速度 D．加速度
12．如图所示，木块在水中沿竖直方向做简谐运动。运动过程中相对平衡位置的位移 x、运动的速度 v 随时间 t 变化的关系和木块受到的合力 F 和动能 Ek 随相对平衡位置的位移 x变化的关系图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
13．如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin（2.5πt）m。t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。重力加速度的大小g取10m/s2。以下判断正确的是（ ）
A．h=1.7m
B．简谐运动的周期是0.8s
C．0.6s内物块运动的路程为0.2m
D．t=0.4s时，物块与小球运动方向相反
14．如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块做简谐运动的表达式为y=0.1sin 2.5πt （m）。当t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度。重力加速度的大小g取10 m/s2以下判断正确的是（ ）
A．h=1.7 m
B．简谐运动的周期是1.2 s
C．0~0.6 s内物块运动的路程是0.3 m
D．t=0.4 s时，物块与小球运动方向相反
15．图1中弹簧振子的平衡位置为O，在A、B两点间做简谐振动，图2是它的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．小球的振动频率为0.8Hz
B．s时，小球加速度正向最大
C．s时，小球的位移为4cm
D．s时和s时，小球的位移、速度相同
二、解答题
16．有一弹簧振子在水平方向上的C、D之间做简谐运动，已知C、D间的距离为20cm，振子在3s内完成了15次全振动。若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时（t＝0），经过周期振子有正向最大加速度。
（1）写出振子的振动方程。
（2）在图中做出该振子的位移—时间图像；
17．如图所示的弹簧振子，放在光滑水平桌面上，O是平衡位置，振幅A＝2 cm，周期T＝0.4 s。
（1）若以向右为位移的正方向，当振子运动到O点右侧最大位移处开始计时，试画出其一个周期的振动图像；
（2）若从振子经过平衡位置开始计时，求经过2.6 s小球通过的路程？
（3）若从振子经过平衡位置开始计时，请定性描述半个周期内弹簧振子各种形式的能量的变化过程。
试卷第页，共页
参考答案：
1．D
【解析】
A．第1s内振子相对于平衡位置的位移与速度均为正值，则方向相同，选项A错误；
B．第2s末振子回到平衡位置，则相对于平衡位置的位移为0，选项B错误；
C．第1s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移大小相同，但是方向相反，选项C错误；
D．第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反，选项D正确。
故选D。
2．A
【解析】
A．根据振动图像，甲振子的振幅为2 cm、乙振子的振幅为1 cm，A正确；
B．由于两个振子的周期和频率不同，其相位差亦会变化，B错误；
C．前2秒内，甲在平衡位置的上方，加速度指向平衡位置，方向为负方向；而乙在平衡位置的下方，加速度指向平衡位置，方向为正方向，C错误；
D．第2秒内甲从正向最大位移处向平衡位置运动，速度方向为负方向，指向平衡位置；乙向负向位移最大处运动，速度方向为负方向，但指向负向最大位移处，D错误。
故选A。
3．A
【解析】
在t=4 s时，质点的位移为正向最大，质点的速度为零，而加速度方向总是与位移方向相反，大小与位移大小成正比，则加速度为负向最大值。故A正确，BCD错误。
故选A。
4．A
【解析】
AB．简谐运动位移是以平衡位置为初始位置的，P→Q的过程位移在增大，速度在减小，故A项正确，B项错误；
C．由M→N速度先增大后减小，故C项错误；
D．M→N位移先减小后增大，故D项错误。
故选A。
5．B
【解析】
A．振幅是标量，故A项错误；
B．周期与频率互为倒数，即
故B项正确；
CD．简谐运动的周期与振幅没有关系，周期的长短由系统本身决定，故CD项错误。
故选B。
6．C
【解析】
A．小球的振幅即为振子的最大位移，由图乙可知，振幅为A=2cm，由于振子到达斜面最高点时，弹簧处于原长，所以弹簧的最大伸长量为2A=4cm，A错误；
B．由图乙可知，t=0.2s时，小球在斜面的最高点，弹簧处于原长，弹簧的弹性势能最小，是零，B错误；
C．到内，小球沿斜面向下运动，小球的重力势能逐渐减小，C正确；
D．到内，小球的路程是2A=4cm，D错误。
故选C。
7．A
【解析】
A．由图乙可知
振幅为
振子做简谐运动的表达式为
A正确
B．时图像切线的斜率为负，说明振子的速度为负，速度方向向左，B错误
C．t=0.4s和t=1.2s时，振子的位移完全相反，由牛顿第二定律和胡克定律可知
加速度方向完全相反，C错误
D．根据图乙可知，t=0.4s时位移开始减小，向左侧运动，时，位移开始增大，向右侧运动，t=0.4s时振子在点位置，时振子在点位置，错误
故选A。
8．D
【解析】
A．稳定后的周期和频率等于驱动力的周期和频率，故A错误；
B．根据图像可知转速为6时靠近振子的固有频率，所以稳定后6转每秒时振幅大，B错误。
CD．当驱动力的周期频率等于受迫振动的周期频率时振幅最大，故D正确，C错误；
故选D。
9．B
【解析】
如图甲所示
若振子从O点开始向右振动，则振子的振动周期为
如图乙所示
若振子从O点开始向左振动，令从O到M的时间为t，则有
则可解得
振子的振动周期为
故选B。
10．A
【解析】
由题意可知vA＜vB，根据简谐运动的特点可知xA＞xB，aA＞aB，且加速度方向相同，而vA、vB的方向可能相同，也可能相反，综上所述可知A正确，BCD错误。
故选A。
11．B
【解析】
A．振幅反映了振动的强弱，不能反映振动的快慢， A错误；
B．频率是单位时间内完成全振动的次数，反映了振动的快慢，B正确；
CD．速度和加速度在振动过程中是变化的，无法反映振动的快慢，CD错误。
故选B。
12．B
【解析】
AB．因为木块在水中沿竖直方向做简谐运动，故运动的速度v和相对平衡位置的位移x随时间t变化的关系图像都应该是三角函数的波形，A错误，B正确；
C．设木块底面积为S，根据简谐运动的规律可得，浮力与重力平衡，则有
则运动过程木块受到的合力F应该过二、四象限，C错误；
D．随着x增大，势能增大，由能量守恒可得，动能应减小，D错误。
故选B。
13．AB
【解析】
AB．由物块简谐运动的表达式
y=0.1sin（2.5πt）m
可知
ω=2.5πrad/s
当
t=0.6s
时
y=－0.1m
对小球
解得
h=1.7m
故AB正确；
CD．物块在0.6s内运动的路程为0.3m，当
t=0.4s
时，物块经过平衡位置向下运动，与小球运动方向相同，故C、D错误。
故选AB。
14．AC
【解析】
A．根据振动方程式可得t=0.6 s物体的位移为
对小球有
联立解得
故A正确；
B．由公式
故B错误；
C．由题可知，振幅为0.1m，故0.6s内的路程为3A=0.3m，故C正确；
D．根据
此时物体在平衡位置向下振动，则此时物块与小球的运动方向相同，故D错误。
故选AC。
15．BC
【解析】
A．由图2可知，振动周期为T=0.8s，则小球的振动频率为
故A错误；
B．s时，小球处于负向最大位移处，此时小球加速度正向最大，故B正确；
C．s时，小球振动时间有
则此时，小球在正向最大位移处，故小球的位移为4cm，故C正确；
D．s时和s时，小球的位移相同，速度大小相同，方向不同，s时小球速度负向，s时小球速度正向，故D错误。
故选BC。
16．（1）cm；（2）
【解析】
（1）振幅A＝10cm，周期T＝0.2s，
设振动方程为
当t＝0时，y＝0，则得
或
当经过周期振子有正向最大加速度，y为负值，所以
所以振动方程为
cm
（2）振子在周期时具有正的最大加速度，故有负向最大位移，其位移—时间图像如图所示。
17．（1）；（2） 0.52 m；（3）见解析
【解析】
（1）当振子在O点右侧最大位移处时，位移最大为2 cm，周期为0.4 s，一个周期的振动图像为
（2）振子经过一个周期路程为4个振幅，故2.6 s经过的路程为
s=×4×0.02 m＝0.52 m
（3）从平衡位置开始经过半个周期，弹簧振子的动能先减小后增大，弹性势能先增大后减小。
试卷第页，共页