Question

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

Answer 1

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．