题目内容

12.如图,离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒,筒内固定一轻质弹簧,弹簧处于自然长度.现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出,刚好能水平进入圆筒中,不计空气阻力.下列说法中正确的是(  )
A.小球在上升过程中处于失重状态
B.弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能
C.小球从抛出点到筒口的时间与小球抛出时的初速度方向有关
D.小球从抛出点到筒口的时间与小球抛出时的初速度方向无关

分析 平抛运动可以沿水平和竖直方向正交分解,根据运动学公式结合几何关系可以列式求解;小球抛出到将弹簧压缩过程,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总量守恒.

解答 解:A、小球抛出的过程中加速度为g,竖直方向,处于失重状态,故A正确;
B、小球抛出到将弹簧压缩过程,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总量守恒,小球的动能转化为重力势能和弹簧的弹性势能,故B错误;
C、小球抛出后,竖直方向是上抛运动,因末速度为零;故其逆过程是自由落体运动,故
h=$\frac{1}{2}$gt2
故 t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$,所以小球从抛出点运动到圆筒口的时间与小球抛出的角度无关,故D正确.
故选:AD.

点评 本题关键抓住机械能守恒定律求解,同时运用逆向思维,将正交分解法将平抛运动分解为两个直线运动进行研究.

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