2021年“绳牵连物”连接体模型问题归纳
高中物理复习--连接体问题(2021年整理)
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连接体运动问题一、教法建议【解题指导】“连接体运动”是在生活和生产中常见的现象，也是运用牛顿运动定律解答的一种重要题型。
在“连接体运动”的教学中，需要给学生讲述两种解题方法──“整体法"和“隔离法”。
如图1—15所示:把质量为M 的的物体放在光滑．．的水平．．高台上，用一条可以忽略质量而且不变形的细绳绕过定滑轮把它与质量为m 的物体连接起来，求：物体M 和物体m 的运动加速度各是多大？⒈ “整体法”解题采用此法解题时，把物体M 和m 看作一个整体．．，它们的总质量为(M+m )。
把通过细绳连接着的M 与m 之间的相互作用力看作是内力．．，既然水平高台是光滑无阻力的，那么这个整体所受的外力．．就只有mg 了。
又因细绳不发生形变，所以M 与m 应具有共同的加速度a 。
现将牛顿第二定律用于本题，则可写出下列关系式：mg=（M+m)a所以，物体M 和物体m 所共有的加速度为: g mM m a += ⒉ “隔离法”解题采用此法解题时，要把物体M 和m 作为两个物体隔离开分别进行受力分析，因此通过细绳连接着的M与m 之间的相互．．作用力T 必须标出，而且对M 和m 单．独．来看都是外力．．（如图1—16所示）。
根据牛顿第二定律对物体M 可列出下式：T=Ma ①根据牛顿第二定律对物体m 可列出下式：mg-T=ma ②将①式代入②式：mg —Ma=ma mg=（M+m)a所以物体M 和物体m 所共有的加速度为:g m M m a += 最后我们还有一个建议：请教师给学生讲完上述的例题后，让学生自己独立推导如图1-17所示的另一个例题：用细绳连接绕过定滑轮的物体M 和m ，已知M 〉m ，可忽略阻力，求物体M 和m 的共同加速度a 。
高考物理连接体模型问答归纳
绳牵连物”连接体模型问题归纳广西合浦廉州中学秦付平两个物体通过轻绳或者滑轮这介质为媒介连接在一起，物理学中称为连接体，连结体问题是物体运动过程较复杂问题，连接体问题涉及多个物体，具有较强的综合性，是力学中能考查的重要内容。
从连接体的运动特征来看，通过某种相互作用来实现连接的物体，如物体的叠合，连接体常会处于某种相同的运动状态，如处于平衡态或以相同的加速度运动。
从能量的转换角度来说，有动能和势能的相互转化等等，下面本文结合例题归纳有关“绳牵连物”连接体模型的几种类型。
一、判断物体运动情况例1如图1所示，在不计滑轮摩擦和绳质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是（）A．绳的拉力大于A的重力B．绳的拉力等于A的重力C．绳的拉力小于A的重力D．拉力先大于A的重力，后小于重力解析：把小车的速度为合速度进行分解，即根据运动效果向沿绳的方向和与绳垂直的方向进行正交分解，分别是v2、v1。
如图1所示，题中物体A的运动方向与连结处绳子的方向相同，不必分解。
A的速度等于v2，，小车向右运动时，逐渐变小，可知逐渐变大，故A向上做加速运动，处于超重状态，绳子对A的拉力大于重力，故选项A正确。
点评：此类问题通常是通过定滑轮造成绳子两端的连接体运动方向不一致，导致主动运动物体和被动运动物体的加速、减速的不一致性。
解答时必须运用两物体的速度在各自连接处绳子方向投影相同的规律。
二、求解连接体速度例2质量为M和m的两个小球由一细线连接（），将M置于半径为R的光滑半球形容器上口边缘，从静止释放，如图2所示。
求当M滑至容器底部时两球的速度。
两球在运动过程中细线始终处于绷紧状态。
解析：设M滑至容器底部时速度为，m的速度为。
根据运动效果，将沿绳的方向和垂直于绳的方向分解，则有：，对M、m系统在M从容器上口边缘滑至碗底的过程，由机械能守恒定律有：，联立两式解得：，方向水平向左；方向竖直向上。
点评：作为连接两个物体的介质绳，能实现力和能量的传递，这也就使两个物体的运动状态彼此都会发生影响，这就使物体的速度上存在一定的矢量关联，分解或者求解速度之间的约束关系就成为解决这类问题的关键。
专题22 浮力中绳拉物模型问题-2021年中考物理(力学、热学和光学部分)(解析版)
专题22 浮力中绳拉物模型问题▲ 考点解读（1）物体所受浮力变化量与绳子拉力变化量之间的关系。
剪断细线前：对物体：剪断细线后：对物体：浮力变化量：结论：物体所受浮力变化量等于绳子拉力变化量。
拉物浮F G F +=拉浮F F =∆物浮G F ='（2）绳子拉力变化量与水对容器底压力的变化量的关系。
对物体和水作为整体：水对容器底的压力：剪断细线后水对容器底的压力：水对容器底压力变化量：结论：绳子拉力变化量等于液体对容器底的压力变化量。
拉水物支F G G F ++=拉水物水压F G G F ++=水物水压G G F +='拉水压F F =∆剪断细线前（3）绳子拉力变化量与容器底对桌面的压力变化量的关系。
结论：绳子剪断前后，容器底对桌面的压力变化量为0。
总结：物体所受浮力变化量等于绳拉力的大小，等于液体对容器底压力的变化量。
综述：在漂浮体模型中，设液面高度变化为h ∆，容器的底面积为S ，则有： 增减物体模型：容压水压水水F F hS g V g G ∆=∆=∆=∆=∆ρρ 外施力、外绳拉物模型：容压水压水水F F hS g V g F ∆=∆=∆=∆=∆ρρ 在绳子拉物模型中：水压水水F hS g V g F ∆=∆=∆=∆ρρ▲习题练习1．如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处（不考虑水的阻力），图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象，根据图象信息，下列判断正确的是（）A．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N B．该金属块的密度是3.4×103kg/m3C．在t1至t2金属块在水中受到的浮力逐渐增大D．该金属块重力的大小为34N【解析】（1）当金属块完全露出液面时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD 段，则由图可知，该金属块重力为：G＝F拉＝54N，故D错误；（2）当金属块未露出水面时，即为图中的AB段，由图可知，此时绳子的拉力为34N，则金属块浸没时受到的浮力为：F浮＝G﹣F拉＝54N﹣34N＝20N，故A正确；由F浮＝ρgV排可得，金属块的体积：V金＝V排＝＝＝0.002m3，由G＝mg可得，金属块的质量：m＝＝＝5.4kg，金属块的密度：ρ＝＝＝2.7×103kg/m3，故B错误；（3）由图可知，绳子的拉力在t1至t2时间段内逐渐变大，由F浮＝G﹣F拉可知，浮力逐渐变小，故C错误。
高考物理连接体模型问题归纳
绳牵连物”连接体模型问题归纳广西合浦廉州中学秦付平两个物体通过轻绳或者滑轮这介质为媒介连接在一起,物理学中称为连接体,连结体问题就是物体运动过程较复杂问题,连接体问题涉及多个物体,具有较强的综合性,就是力学中能考查的重要内容。
从连接体的运动特征来瞧,通过某种相互作用来实现连接的物体,如物体的叠合,连接体常会处于某种相同的运动状态,如处于平衡态或以相同的加速度运动。
从能量的转换角度来说,有动能与势能的相互转化等等,下面本文结合例题归纳有关“绳牵连物”连接体模型的几种类型。
一、判断物体运动情况例1如图1所示,在不计滑轮摩擦与绳质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A的受力情况就是( )A.绳的拉力大于A的重力B.绳的拉力等于A的重力C.绳的拉力小于A的重力D.拉力先大于A的重力,后小于重力解析:把小车的速度为合速度进行分解,即根据运动效果向沿绳的方向与与绳垂直的方向进行正交分解,分别就是v2、v1。
如图1所示,题中物体A的运动方向与连结处绳子的方向相同,不必分解。
A的速度等于v2,,小车向右运动时,逐渐变小,可知逐渐变大,故A向上做加速运动,处于超重状态,绳子对A的拉力大于重力,故选项A正确。
点评:此类问题通常就是通过定滑轮造成绳子两端的连接体运动方向不一致,导致主动运动物体与被动运动物体的加速、减速的不一致性。
解答时必须运用两物体的速度在各自连接处绳子方向投影相同的规律。
二、求解连接体速度例2质量为M与m的两个小球由一细线连接(),将M置于半径为R的光滑半球形容器上口边缘,从静止释放,如图2所示。
求当M滑至容器底部时两球的速度。
两球在运动过程中细线始终处于绷紧状态。
解析:设M滑至容器底部时速度为,m的速度为。
根据运动效果,将沿绳的方向与垂直于绳的方向分解,则有:,对M、m系统在M从容器上口边缘滑至碗底的过程,由机械能守恒定律有:,联立两式解得:,方向水平向左;方向竖直向上。
点评:作为连接两个物体的介质绳,能实现力与能量的传递,这也就使两个物体的运动状态彼此都会发生影响,这就使物体的速度上存在一定的矢量关联,分解或者求解速度之间的约束关系就成为解决这类问题的关键。
尝试使用分解法解决绳牵连模型中加速度问题
尝试使用分解法解决绳牵连模型中加速度问题尝试使用分解法解决绳牵连模型中加速度问题引言：绳牵连模型是物理力学中常见的问题，它通过一根绳子将两个物体连接起来，其中一个物体受到外力作用，我们需要求解另一个物体的运动情况。
在这个模型中，加速度的计算是一个重要的问题。
本文将介绍如何使用分解法来解决绳牵连模型中的加速度问题，通过分解问题，我们能够更好地理解并解决这类问题。
第一部分：绳牵连模型的基本原理及问题描述在绳牵连模型中，我们通常有两个物体，一个作为主体，受到外力作用，另一个受到牵引力的作用。
我们需要求解受牵引物体的运动情况。
具体问题描述如下：一个质量为m1的物体通过一根不可伸长、质量可忽略不计的绳子与另一个质量为m2的物体相连接。
我们知道主体物体受到外力F的作用，求解受牵引物体的加速度a2。
第二部分：分解法的基本原理分解法是解决绳牵连模型中解决加速度问题的常用方法之一。
其基本思想是将绳子的拉力和牵引力分解为两个方向上的力，然后应用牛顿第二定律进行计算。
在这个过程中，我们需要按照一定的规则进行力的分解，然后根据物体之间的约束关系，建立方程并求解。
第三部分：应用分解法求解加速度问题的步骤1. 初步分析：仔细读题，理解问题中给出的所有信息，注意所给物体的质量、牵引力和外力的方向。
2. 绘制力的示意图：根据题目描述，绘制力的示意图，标注所给的各个力的方向和大小。
3. 力的分解：根据问题的要求，将绳子的拉力和牵引力进行分解，得到垂直方向和水平方向上的力。
4. 建立坐标系：根据问题的具体情况，建立合适的坐标系，确定正方向。
5. 求解：根据分解后的力和牛顿第二定律，建立方程并求解受牵引物体的加速度a2。
第四部分：具体示例分析假设主体物体受到的外力F向右，绳子与水平方向的夹角为θ。
将牵引力T和绳子的拉力T0分解为垂直方向和水平方向上的力T1和T2。
根据牛顿第二定律可得以下方程：在x轴上：m1a1 = T2 - F + T0cosθ在y轴上：T1 - T0sinθ - m1g = 0结合以上两个方程，我们可以求解出受牵引物体的加速度a2。
模型10绳杆关联运动模型(教师版含解析)-备战2021年高考物理模型专题突破
10绳杆关联运动模型1．(2020·辉县市第二高级中学高一月考)如图所示，AB 杆以恒定角速度ω绕A 点转动，并带动套在光滑水平杆OC 上的质量为M 的小环运动，运动开始时，AB 杆在竖直位置，则小环M 的速度将( )A ．逐渐增大B ．先减小后增大C ．先增大后减小D ．逐渐减小【答案】A【详解】 设经过时间t ，OAB t ω∠=，则AM 的长度为cos h t ω，则AB 杆上M 点绕A 点的线速度cos h v t ωω=⋅．将小环M 的速度沿AB 杆方向和垂直于AB 杆方向分解，垂直于AB 杆上分速度等于M 点绕A 点的线速度v ，则小环M 的速度2cos cos v h v t tωωω=='，随着时间的延长，则小环的速度的大小不断变大．故A 正确，BCD 错误．故选A ．2．(2020·浙江高一专题练习)如图所示，套在细杆上的小环沿杆匀速下滑，其在水平方向和竖直方向的分运动分别是( )A ．匀速运动，匀速运动B ．匀加速运动，匀加速运动C ．匀速运动，匀加速运动D ．匀加速运动，匀速运动 【答案】A【详解】小环沿杆匀速下滑，说明小环的合力为零，所以小环在水平方向所受合力为零，竖直方向的合力也为零，即小环在水平方向和竖直方向都做匀速直线运动，故A 正确．3．(2020·四川眉山市·高一期中)如图所示，人用轻绳通过定滑轮拉穿在光滑竖直杆上的物块A ，人以速度v 0向左匀速拉绳，某一时刻，绳与竖直杆的夹角为θ，与水平面的夹角为α，此时物块A 的速度v 1为A ．10sin cos v v αθ=B ．01sin sin v v αθ=C ．10cos cos v v αθ=D ．01cos cos v v αθ= 【答案】D【解析】对人进行速度分解，如图所示：可知：'0cos v v α=对物块A 进行速度分解，如图所示，则可知：'1cos v v v cos cos αθθ==，故选项D 正确，选项ABC 错误． 点睛：解决本题的关键会对速度进行分解，要正确找到合运动与分运动，注意两个物体沿着绳子方向的分速度相等．4．(2020·湖南娄底市·娄底一中)两根光滑的杆互相垂直地固定竖直平面内．上面分别穿有一个小球．小球a 、b 间用一细直棒相连如图．释放后两球都开始滑动．当细直棒与竖直杆夹角为α时，两小球实际速度大小之比v a ∶v b 等于A ．sin α∶1B ．cos α∶1C ．tan α∶1D ．cot α∶1【答案】C【详解】 速度的合成与分解，可知，将两球的速度分解，如图所示，则有：a v v cos α=杆 ，而b v v sin α=杆 ，那么两小球实际速度之比 v a ：v b =sin α：cos α=tan α：1故C 正确，ABD 错误．故选C ．5．(2020·运城市景胜中学高一期末)如图所示，小球a 、b 用一细直棒相连，a 球置于水平地面，b 球靠在竖直墙面上，释放后b 球沿竖直墙面下滑，当滑至细直棒与水平面成θ角时，两小球的速度大小之比为( )A ．a bsin v v θ= B ．a b cos v v θ= C ．a b tan v v θ= D ．a bcot v v θ= 【答案】C【详解】 如图所示，将a 球速度分解成沿着杆与垂直于杆方向，同时b 球速度也是分解成沿着杆与垂直于杆两方向。
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“绳牵连物”连接体模型问题归纳两个物体通过轻绳或者滑轮这介质为媒介连接在一起，物理学中称为连接体，连结体问题是物体运动过程较复杂问题，连接体问题涉及多个物体，具有较强的综合性，是力学中能考查的重要内容。
从连接体的运动特征来看，通过某种相互作用来实现连接的物体，如物体的叠合，连接体常会处于某种相同的运动状态，如处于平衡态或以相同的加速度运动。
从能量的转换角度来说，有动能和势能的相互转化等等，下面本文结合例题归纳有关“绳牵连物”连接体模型的几种类型。
一、判断物体运动情况例1如图1所示，在不计滑轮摩擦和绳质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是（）A．绳的拉力大于A的重力B．绳的拉力等于A的重力C．绳的拉力小于A的重力D．拉力先大于A的重力，后小于重力二、求解连接体速度例2质量为M和m的两个小球由一细线连接（），将M置于半径为R的光滑半球形容器上口边缘，从静止释放，如图2所示。
求当M滑至容器底部时两球的速度。
两球在运动过程中细线始终处于绷紧状态。
三、考查机械能守恒定律应用例3如图3所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量m B=m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量m A=m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角θ=60°，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮O1的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰。
现将小物块从C点由静止释放，试求：（1）小球下降到最低点时，小物块的机械能（取C点所在的水平面为参考平面）；（2）小物块能下滑的最大距离；（3）小物块在下滑距离为L时的速度大小．例4如图4所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角θ=30°，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m，B的质量为m，开始时将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升，物体A与斜面间无摩擦，设当A沿斜面下滑s距离后，细线突然断了，求物块B上升的最大高度H．四、考查研究对象的选取例5如图5所示，半径为R的定滑轮不计质量，不计轮轴的摩擦，滑轮上挂一条长为L的铁链（L>10R），两边垂下相等的长度，由于轻微的干扰，使滑轮转动，且铁链与滑轮无相对滑动，当滑轮转过90°时，其角速度多大？五、考查功能关系例6 如图6所示，光滑的圆柱被固定在水平台上，用轻绳跨过圆柱体与质量分别为的两小球相连，开始时让方在平台上，两边绳绷直，两球从静止开始运动，其中上升，下降，当上升到圆柱体的最高点时，绳子突然崩裂，发现恰能做平抛运动，求应为的多少倍？六、与弹簧联系考查例7如图7所示，已知轻弹簧发生弹性形变时所具有的弹性势能E p=kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为其形变量．现有质量为m1的物体与劲度系数为k的轻弹簧相连并静止地放在光滑的水平桌面上，弹簧的另一端固定，按住物块m 1，弹簧处于自然长度，在m1的右端连一细线并绕过光滑的定滑轮接一个挂钩．现在将质量为m2的小物体轻轻地挂在挂钩上，设细线不可伸长，细线、挂钩、滑轮的质量及一切摩擦均不计，释放m1求：（1）m1速度达最大值时弹簧伸长的长度；（2）m2的最大速度值。
分解法解决绳牵连模型中加速度问题的尝试
分解法解决绳牵连模型中加速度问题的尝试在绳牵连模型中，常常会遇到加速度问题，其中一个常见的解决方法是使用分解法。
具体来说，我们可以将绳子所施加的力分解为水平方向和竖直方向两个分量，然后根据牛顿第二定律，在水平和竖直方向分别求解加速度。
最后再根据三角函数将水平和竖直方向的结果组合起来，得到整个系统的加速度。
使用分解法解决加速度问题的好处在于，可以将问题简化为两个单独的子问题，从而更容易求解。
同时，通过对水平和竖直方向进行分离，我们也能够更清晰地理解问题，并且更好地掌握物理学中的分解技巧。
需要注意的是，使用分解法解决加速度问题并不是万能的，有些情况下可能需要使用其他方法来求解。
但是在大多数情况下，分解法是一种非常有效的解决方案，可以帮助我们更好地理解和应用绳牵连模型。
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绳,杆牵连模型中的加速度关系剖析
绳,杆牵连模型中的加速度关系剖析绳、杆牵连模型是高中物理中常见力学模型﹐也是高考、自主招生和物理竞赛的热点。
解决这类问题的关键,是要搞清用绳或杆相连的两物体的运动关系。
高中物理中一般地只涉及到两物体的速度关系,对此人们已总结出了一些可行的方法。
一种简单且。
易接受的方法是,利用绳或杆不可伸缩的特点,根据两物体在绳或杆长方向的速度分量相等,建立起两物体间的速度关系。
但加速度关系就不是那么简单了。
“绳牵连物”连接体模型问题归纳
“绳牵连物”连接体模型问题归纳广西合浦廉州中学秦付平两个物体通过轻绳或者滑轮这介质为媒介连接在一起，物理学中称为连接体，连结体问题是物体运动过程较复杂问题，连接体问题涉及多个物体，具有较强的综合性，是力学中能考查的重要内容。
从连接体的运动特征来看，通过某种相互作用来实现连接的物体，如物体的叠合，连接体常会处于某种相同的运动状态，如处于平衡态或以相同的加速度运动。
从能量的转换角度来说，有动能和势能的相互转化等等，下面本文结合例题归纳有关“绳牵连物”连接体模型的几种类型。
一、判断物体运动情况例1如图1所示，在不计滑轮摩擦和绳质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A 的受力情况是（）A．绳的拉力大于A的重力B．绳的拉力等于A的重力C．绳的拉力小于A的重力D．拉力先大于A的重力，后小于重力解析：把小车的速度为合速度进行分解，即根据运动效果向沿绳的方向和与绳垂直的方向进行正交分解，分别是v2、v1。
如图1所示，题中物体A的运动方向与连结处绳子的方向相同，不必分解。
A的速度等于v2，，小车向右运动时，逐渐变小，可知逐渐变大，故A向上做加速运动，处于超重状态，绳子对A的拉力大于重力，故选项A正确。
点评：此类问题通常是通过定滑轮造成绳子两端的连接体运动方向不一致，导致主动运动物体和被动运动物体的加速、减速的不一致性。
解答时必须运用两物体的速度在各自连接处绳子方向投影相同的规律。
二、求解连接体速度例2质量为M和m的两个小球由一细线连接（），将M置于半径为R的光滑半球形容器上口边缘，从静止释放，如图2所示。
求当M滑至容器底部时两球的速度。
两球在运动过程中细线始终处于绷紧状态。
解析：设M滑至容器底部时速度为，m的速度为。
根据运动效果，将沿绳的方向和垂直于绳的方向分解，则有：，对M、m系统在M从容器上口边缘滑至碗底的过程，由机械能守恒定律有：，联立两式解得：，方向水平向左；方向竖直向上。
点评：作为连接两个物体的介质绳，能实现力和能量的传递，这也就使两个物体的运动状态彼此都会发生影响，这就使物体的速度上存在一定的矢量关联，分解或者求解速度之间的约束关系就成为解决这类问题的关键。
练习07绳杆物关联模型-高考物理三轮复习高频考点强化练习(解析版)
7绳杆物关联模型-2021年高考物理三轮复习高频考点强化练习1、如图所示，AB 杆以恒定角速度ω绕A 点转动，并带动套在光滑水平杆OC 上的质量为M 的小环运动，运动开始时，AB 杆在竖直位置，则小环M 的速度将( )A ．逐渐增大B ．先减小后增大C ．先增大后减小D ．逐渐减小答案 A解析 设经过时间t ，∠OAB ＝ωt ，则AM 的长度为h cos ωt ，则AB 杆上小环M 绕A 点运动的线速度v ＝ω·hcos ωt .将小环M 的速度沿AB 杆方向和垂直于AB 杆方向分解，垂直于AB 杆方向的分速度大小等于小环M 绕A 点运动的线速度v ，则小环M 的速度v ′＝v cos ωt ＝ωhcos 2 ωt ，小环的速度将不断变大，故A 正确，B 、C 、D错误．2.一轻杆两端分别固定质量为m A 和m B 的两个小球A 和B (可视为质点)，将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑，如图所示。
当轻杆到达位置2时，球A 与球形容器球心等高，其速度大小为v 1。
已知此时轻杆与水平方向成 θ＝30°角，球B 的速度大小为v 2，则( )A ．v 2＝12v 1B ．v 2＝2v 1C ．v 2＝v 1D ．v 2＝3v 1 答案：C解析球A 与球形容器球心等高，速度v 1方向竖直向下，速度分解如图所示，有v 11＝v 1sin θ＝12v 1，由几何关系知，球B 此时的速度方向与杆成α＝60°角，因此v 21＝v 2cos α＝12v 2，沿杆方向两球速度相等，即v 21＝v 11，解得v 2＝v 1，C 项正确。
3．自行车转弯时，可近似看成自行车绕某个定点O (图中未画出)做圆周运动，如图所示为自行车转弯时的俯视图，自行车前、后两轮轴A 、B 相距L ，虚线表示两轮转弯的轨迹，前轮所在平面与车身间的夹角θ＝30°，此时轮轴B 的速度大小v 2＝3 m/s ，则轮轴A 的速度v 1大小为( )A.332 m/sB ．2 3 m/s C. 3 m/s D ．3 3 m/s 答案：B解析：选B.将两车轴视为杆的两端，杆两端速度沿杆方向的投影大小相等，有v 1cos 30°＝v 2，解得v 1＝2 3 m/s ，B 正确．4．如图所示，A 、B 两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两端，当A 物体以速度v 向左运动时，系A 、B 的绳分别与水平方向成α、β角，此时B 物体的速度大小为( )A ．v sin α/sin βB ．v cos α/sin βC ．v sin α/cos βD ．v cos α/cos β 【答案】 D【解析】 根据A 、B 两物体的运动情况，将两物体此时的速度v 和v B 分别分解为两个分速度v 1(沿绳的分量)和v 2(垂直绳的分量)以及v B 1(沿绳的分量)和v B 2(垂直绳的分量)，由于两物体沿绳的速度分量相等，v 1＝v B 1，即v cos α＝v B cos β，则B 物体的速度方向水平向右，其大小为v B ＝cos αcos βv ，D 正确．5、如图所示，一根长为L 的轻杆OA ，O 端用铰链固定，轻杆靠在一个高为h 的物块上，某时刻杆与水平方向的夹角为θ，物块向右运动的速度为v ，则此时A 点速度为( )A.L v sin θhB.L v cos θhC.L v sin 2θhD.L v cos 2θh答案：C解析：如图所示，根据运动的合成与分解可知，接触点B 的实际运动为合运动，可将B 点运动的速度v B ＝v 沿垂直于杆和沿杆的方向分解成v 2和v 1，其中v 2＝v B sin θ＝v sin θ为B 点做圆周运动的线速度，v 1＝v B cos θ为B 点沿杆运动的速度。
2021年高考物理二轮复习 难点突破3 绳或杆相关联物体运动的合成与分解 新人教版
2021年高考物理二轮复习难点突破3 绳或杆相关联物体运动的合成与分解新人教版1．“关联速度”问题特点沿杆(或绳)方向的速度分量大小相等．2．常用的解题思路和方法(1)一个速度矢量按矢量运算法则分解为两个速度，若与实际情况不符，则所得分速度毫无物理意义，所以速度分解的一个基本原则就是按实际效果进行分解．通常先虚拟合运动(即实际运动)的一个位移，看看这个位移产生了什么效果，从中找到两个分速度的方向，最后利用平行四边形定则画出合速度和分速度的关系图，由几何关系得出它们之间的关系．(2)由于高中研究的绳都是不可伸长的，杆都是不可伸长和压缩的，即绳或杆的长度不会改变，所以解题的原则是：把物体的实际速度分解为垂直于绳(或杆)和平行于绳(或杆)的两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相同求解．【典例】如图所示，当小车A以恒定的速度v向左运动时，对于B物体，下列说法正确的是( ) A．匀加速上升B．B物体受到的拉力大于B物体受到的重力C．匀速上升D．B物体受到的拉力等于B物体受到的重力【解析】将小车的速度分解，如图所示，合速度v沿绳方向的分速度等于物体B的速度v B，所以v B＝v cosθ，随着小车的运动，θ变小，速度v B增大，但速度v B增大不均匀，B物体做变加速运动；进一步可以推知，B物体受到的拉力大于B物体受到的重力．【答案】 B一探照灯照射在云层底面上，云层底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面距地面高h，探照灯以恒定角速度ω在竖直平面内转动，当光束转到与竖直方向夹角为θ时，云层底面上光点的移动速度是( )A．hω B.hωcosθC.hωcos2θD．hωtanθ解析：当光束转到与竖直方向夹角为θ时，云层底面上光点转动的线速度为hωcosθ.设云层底面上光点的移动速度为v，则有v cosθ＝hωcosθ，解得云层底面上光点的移动速度v＝hωcos2θ，选项C正确．答案：C自行车转弯时，可近似看成自行车绕某个定点O(图中未画出)做圆周运动，如图所示为自行车转弯时的俯视图，自行车前、后两轮轴A、B相距L，虚线表示两轮转弯的轨迹，OB距离为3L ，前轮所在平面与车身夹角θ＝30°，此时轮轴B 的速度大小v 2＝3 m/s.则轮轴A 的速度v 1大小为( )A.332 m/s B ．2 3 m/sC. 3 m/sD ．3 3 m/s 解析：解法1：绳(或杆)端速度的分解法此时轮轴A 的速度产生两个效果，一是与轮轴B 同向运动，二是以B 为圆心向右转，分解如图(a)所示，因此v 1cos θ＝v 2，θ＝30°，解得v 1＝2 3 m/s ，B 项正确．解法2：圆周运动法过轮轴A 、B 分别作车轮的垂线，两线的交点即为O 点，如图(b)所示，由几何关系可知前轮与车身夹角θ＝30°，轮轴A 、B 分别做圆周运动的半径R 1＝L sin θ＝2L 、R 2＝OB ＝3L ，轮轴A 、B 有相同的角速度，因此有v 1R 1＝v 2R 2，解得v 1＝R 1R 2v 2＝2L 3L ×3 m/s＝2 3 m/s ，B 项正确． 答案：B |<28923 70FB 烻^32133 7D85 綅38830 97AE 鞮21055 523F 刿-39639 9AD7 髗32579 7F43 罃21948 55BC 喼20970 51EA 凪。
“绳牵连物”连接体模型问题归纳之欧阳道创编
“绳牵连物”连接体模型问题归纳广西合浦廉州中学秦付平两个物体通过轻绳或者滑轮这介质为媒介连接在一起，物理学中称为连接体，连结体问题是物体运动过程较复杂问题，连接体问题涉及多个物体，具有较强的综合性，是力学中能考查的重要内容。
从连接体的运动特征来看，通过某种相互作用来实现连接的物体，如物体的叠合，连接体常会处于某种相同的运动状态，如处于平衡态或以相同的加速度运动。
从能量的转换角度来说，有动能和势能的相互转化等等，下面本文结合例题归纳有关“绳牵连物”连接体模型的几种类型。
一、判断物体运动情况例1如图1所示，在不计滑轮摩擦和绳质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是（）A．绳的拉力大于A的重力B．绳的拉力等于A的重力C．绳的拉力小于A的重力D．拉力先大于A的重力，后小于重力解析：把小车的速度为合速度进行分解，即根据运动效果向沿绳的方向和与绳垂直的方向进行正交分解，分别是v2、v1。
如图1所示，题中物体A的运动方向与连结处绳子的方向相同，不必分解。
A的速度等于v2，，小车向右运动时，逐渐变小，可知逐渐变大，故A向上做加速运动，处于超重状态，绳子对A的拉力大于重力，故选项A正确。
点评：此类问题通常是通过定滑轮造成绳子两端的连接体运动方向不一致，导致主动运动物体和被动运动物体的加速、减速的不一致性。
解答时必须运用两物体的速度在各自连接处绳子方向投影相同的规律。
二、求解连接体速度例2质量为M和m的两个小球由一细线连接（），将M置于半径为R的光滑半球形容器上口边缘，从静止释放，如图2所示。
求当M滑至容器底部时两球的速度。
两球在运动过程中细线始终处于绷紧状态。
解析：设M滑至容器底部时速度为，m的速度为。
根据运动效果，将沿绳的方向和垂直于绳的方向分解，则有：，对M、m系统在M从容器上口边缘滑至碗底的过程，由机械能守恒定律有：，联立两式解得：，方向水平向左；方向竖直向上。
点评：作为连接两个物体的介质绳，能实现力和能量的传递，这也就使两个物体的运动状态彼此都会发生影响，这就使物体的速度上存在一定的矢量关联，分解或者求解速度之间的约束关系就成为解决这类问题的关键。
以绳连接模型为例谈关联速度的分析
sβ
D.
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向 的 分 速 度 v3 =
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张
巧)
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意图;
根据牛顿第 二 定 律 和 圆 周 运 动 公 式
4)
列式求解。
如 图 6 所 示,在 粗
2.
糙木板 上 放 一 个 物 块,使
木板 和 物 块 一 起 在 竖 直
平面 内 沿 逆 时 针 方 向 做
如 图 5 所 示,一 根 长
1.
匀 速 圆 周 运 动。a
b 为水
质量 m =1kg 的 小 球(
A.
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i
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)
。
B.
vc
o
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v
D.
t
a
nθ
C.
vt
a
nθ
将光 盘 水 平 向 左 移 动 的 速
度,
将两分 速 度 按 照 矢 量 运 算 法 则 合 成 可 以
度v 分 解 为 沿 桌 面 上 方 倾 斜 段
得到合速度。
一端穿过一张光 盘 的 中 央 小 孔
后拴 着 一 个 橡 胶 球,橡 胶 球 静
止时,
竖直悬线刚好挨着水平
桌面的边缘。现 将 光 盘 按 在 桌
图2
面上,
并沿桌面边缘以速度 v 向左 匀 速 移 动,
图1
移动过程 中,光 盘 中 央 小 孔 始 终 紧 挨 桌 面 边
绳 连 接 模 型 的 特 点:连 接 体 沿 绳 方 向
可视
在运 动 过 程 中 木 板 始 终
2021年高考物理二轮复习 难点突破1 杆、绳或多物体的平衡问题分析 新人教版
2021年高考物理二轮复习难点突破1 杆、绳或多物体的平衡问题分析新人教版选取研究对象是解决物理问题的首要环节．若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的平衡问题，在选取研究对象时，要灵活运用整体法和隔离法．对于多物体平衡问题，如果不求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便．隔离法的目的是将内力转换为外力以便于计算，因此涉及内力计算时一般使用隔离法．很多情况下，采用整体法和隔离法相结合的方法．1．“动杆”与“定杆”轻杆模型是物体间连接的一种典型方式．中学物理一般讨论杆与墙、铰链(动杆)和插入或固定(定杆)两种连接方式．“动杆”多是“二力杆”，轻杆两端所受弹力方向一定沿着杆的方向．“定杆”固定不能转动，轻杆两端所受弹力方向不一定沿着杆的方向．2．“活结”与“死结”轻绳两段分界处受力点不能移动(“死结”)，相当于两根独立绳子，“死结”两侧的绳子弹力不一定等大．当轻绳跨过滑轮或光滑钩子时，绳上的着力点可以移动形成“活结”，“活结”两侧绳子的弹力一定等大，其合力一定沿着两段绳的夹角平分线．3．“轻绳”与“重绳”沿水平方向向两端反向拉“轻绳”，“轻绳”呈直线，“重绳”(质点串、链条等)两端悬挂呈曲线．均匀绳中各处张力均沿绳切线方向．【典例1】(多选)如图所示，甲、乙两个小球的质量均为m，两球间用细线连接，甲球用细线悬挂在天花板上．现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球，平衡时细线都被拉紧．则平衡时两球的可能位置是下面的( )【解析】用整体法分析，把两个小球看作一个整体，此整体受到的外力为竖直向下的重力2mg、水平向左的力F(甲受到的)、水平向右的力F(乙受到的)和细线1的拉力，两水平力相互平衡，故细线1的拉力一定与重力2mg等大反向，即细线1一定竖直；再用隔离法，分析乙球受力的情况，乙球受到向下的重力mg，水平向右的拉力F，细线2的拉力F2.要使得乙球受力平衡，细线2必须向右倾斜．【答案】 A【典例2】如图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HP一端用铰链固定在竖直墙上，另一端P通过细绳EP拉住，EP与水平方向也成30°角，轻杆的P点用细绳PQ拉住一个质量也为10 kg 的物体，g取10 m/s2.求：(1)轻绳AC段的张力F AC与细绳EP的张力F EP之比；(2)横梁BC对C端的支持力；(3)轻杆HP 对P 端的支持力．【解析】 图甲和图乙中的两个物体M 1、M 2都处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的竖直细绳拉力大小等于物体的重力，分别以C 点和P 点为研究对象，进行受力分析如图丙和丁所示．(1)图丙中轻绳AD 跨过定滑轮拉住质量为M 1的物体，物体处于平衡状态，绳AC 段的拉力F AC ＝F CD ＝M 1g ，图丁中由F EP sin30°＝F PQ ＝M 2g得F EP ＝2M 2g ，所以F AC F EP ＝M 12M 2＝12.(2)图丙中，根据几何关系得：F C ＝F AC ＝M 1g ＝100 N.方向和水平方向成30°角斜向右上方．(3)图丁中，根据平衡条件有F EP sin30°＝M 2g ，F EP cos30°＝F P所以F P ＝M 2g cot30°＝3M 2g ≈173 N，方向水平向右．【答案】 (1)1 2(2)100 N ，方向与水平方向成30°角斜向右上方(3)173 N ，方向水平向右(多选)如图所示，粗糙水平面上放置质量分别为m 和2m 的四个木块，其中两个质量为m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的动摩擦因数均为μ，两木块与水平面间的动摩擦因数相同，认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力．现用水平拉力F 拉其中一个质量为2m 的木块，使四个木块一起匀速运动，则需要满足的条件是( )A ．木块与水平面间的动摩擦因数最大为μ3B ．木块与水平面间的动摩擦因数最大为2μ3C ．水平拉力F 最大为2μmgD ．水平拉力F 最大为3μmg解析：左边两个木块间达到最大静摩擦力μmg 时，质量为2m 的木块受到地面的滑动摩擦力为μ′×3mg ＝μmg ，所以木块与水平面间的动摩擦因数最大为μ3，以整体为研究对象，当μ′＝μ3时，F 有最大值为2μmg . 答案：AC如图所示，质量为m 的匀质细绳，一端系在天花板上的A 点，另一端系在竖直墙壁上的B 点，平衡后最低点为C 点．现测得AC 段绳长是BC 段绳长的n 倍，且绳子B 端的切线与墙壁的夹角为α.试求绳子在C 处和在A 处的弹力分别为多大？(重力加速度为g )解析：以BC 段绳子为研究对象，设绳子B 端所受弹力为T B ，C 处所受弹力为T C ，如图甲所示T B cos α＝1n ＋1mg ，T B sin α＝T C 联立解得T C ＝1n ＋1mg tan α以AC 段绳子为研究对象，设绳子A 端所受弹力为T A ，T A 与水平方向的夹角为β，C 处所受弹力为T C ′，如图乙所示T A sin β＝n n ＋1mg ，T A cos β＝T C ′，T C ＝T C ′ 联立解得T A ＝1n ＋1mg n 2＋tan 2α. 答案：1n ＋1mg tan α 1n ＋1mg n 2＋tan 2α24999 61A7 憧36523 8EAB 身l29017 7159 煙s28124 6DDC 淜22851 5943 奃33844 8434 萴21426 53B2 厲40626 9EB2 麲 38671 970F 霏27316 6AB4 檴37778 9392 鎒|。
(完整版)绳、杆相关联物体的速度求解带答案
绳、杆相关联物体的速度求解“关联速度”问题特点：沿杆或绳方向的速度分量大小相等。
绳或杆连体速度关系：①由于绳或杆具有不可伸缩的特点，则拉动绳或杆的速度等于绳或杆拉物的速度。
②在绳或杆连体中，物体实际运动方向就是合速度的方向。
③当物体实际运动方向与绳或杆成一定夹角时，可将合速度分解为沿绳或杆方向和垂直于绳或杆方向的两个分速度。
常用的解题思路和方法：先确定合运动的方向，即物体实际运动的方向，然后分析这个合运动所产生的实际效果，即一方面使绳或杆伸缩的效果；另一方面使绳或杆转动的效果。
以确定两个分速度的方向，沿绳或杆方向的分速度和垂直绳或杆方向的分速度，而沿绳或杆方向的分速度大小相同。
1．一绳一物题型⑴拉的物体匀速运【例1】如图1所示, 人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为T，则此时A．人拉绳行走的速度为v cosθB．人拉绳行走的速度为v/cosθC．船的加速度为D．船的加速度为解析：船的速度产生了两个效果: 一是滑轮与船间的绳缩短, 二是绳绕滑轮顺时针转动, 因此将船的速度进行分解如图所示, 人拉绳行走的速度v人=v cosθ, A对, B错；绳对船的拉力等于人拉绳的力，即绳的拉力大小为T，与水平方向成θ角，因此T cosθ-f＝ma，解得：，C正确，D错误。
答案：AC。
点评：人拉绳行走的速度即绳的速度，易错误地采用力的分解法则，将人拉绳行走的速度。
即若按图3所示进行分解，则水平分速度为船的速度，得人拉绳行走的速度为v/cosθ，会错选B选项。
⑵匀速拉动物体【例2】如图4所示，在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸，拉绳的速度为v，当拉船头的绳索与水平面的夹角为α时，船的速度是多少？2．两绳一物题型【例3】如图7所示，两绳通过等高的定滑轮共同对称地系住一个物体A，两边以v速度匀速地向下拉绳。
当两根细绳与竖直方向的夹角都为60°时，物体A上升的速度多大？解析：以右边绳子为研究对象，应用绳连体模型的结论，当绳端物体A在做既不沿绳方向，又不垂直于绳方向运动时，一般要将绳物体A的真实运动分解到沿绳收缩方向和垂直于绳子方向的两个分运动。
绳拉物牵连速度问题
【例1】如图所示，纤绳以恒定速率v沿水平方向通
过定滑轮牵引小船靠岸，绳与水面夹角为θ时，则船
靠岸的速度是
，若使船匀速靠岸，则纤
绳的速度是
。（填：匀速、加速、减速）
v
精品
v
v1Βιβλιοθήκη V合v2人拉船产生了两个效果，相当于有两个分运 动，一个是使连接船的绳子的运动，由于绳子不 可伸长所以，人拉绳的快慢与绳缩短的快慢相同； 另一个效果是使θ变大，这个效果相当于按住滑 轮O点不动，使绳头绕滑轮O点做圆周运动，且这 两个分运动互不影响。拉绳的分运动不会改变θ 角的大小，而按住O点时绕O点转动的分运动又不 会使绳变短，符合独立性原理。
精品
【例题2】如图所示，汽车沿水平路面以恒定速度v
向右前进，则当拉绳与水平方向成θ角时，被吊起
的物体B的速度为vB=
，物体下降的运动是
_____(填“加速”、“减速”、“匀速”）
B
精品
v绳
θ
v车
cos
v
v绳 v车
v物 ＝ v绳 ＝ v车cos
变大co， s变小
v精物品变小,减速下降
• 【例题3】两根光滑的 杆互相垂直地固定在一起。 上面分别穿有一个小球。小球a、b间用一细直棒 相连如图。当细直棒与竖直杆夹角为α时，求两小 球实际速度之比va∶vb
（A）大小和方向均不变 （B）大小不变，方向改变 （C）大小改变，方向不变 （D）大小和方向均改变
精品
va
α vb
精品
练习：光滑水平面上有A、B两个物体，
通过一根跨过定滑轮的轻绳子相连，如
图，它们的质量分别为mA和mB，当水平 力F拉着A且绳子与水平面夹角为θA＝ 45O， θB＝30O时，A、B两物体的速度 之比VA：VB应该是________
高中的物理连体模型的总结
精讲3 牛顿运动定律连体问题 在实际问题中，常常会碰到几个物体(连接)在一起在外力作用下运动，求解它们的运动规律及所受外力和相互作用力，这类问题被称为连接体问题。
常见的连体模型：①用轻绳连接②直接接触③靠摩擦接触连接体常会处于某种相同的运动状态，如处于平衡态或以相同的加速度运动。
处理方法：整体法与隔离法相结合例1：如图所示，U形框B放在粗糙斜面上刚好静止。
若将物体A放入放入U 形框B内，问B是否静止。
例2 如图所示，为研究a与F、m关系的实验装置，已知A、B质量分别为m、M，当一切摩擦力不计时，求绳子拉力。
原来说F约为mg，为什么？拓展：质量分别为m=2kg和M=3kg的物体A和B，挂在弹簧秤下方的定滑轮上，如图所示，当B加速下落时，弹簧秤的示数是。
(g取10m/s2)例3：用力F推，质量为M的物块A和质量为m的物块B，使两物体一起在光滑。
水平面上前进时，求物体M对m的作用力FN若两物体与地面摩擦因数均为是否改变？为什么？μ时，相互作用力FN例4．如图所示，质量为M的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球。
开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的一半，则小球在下滑过程中，木箱对地面的压力是多少？拓展：如图所示，A、B的质量分别为m1和m2，叠放于光滑的水平面上，现用水平力拉A时，A、B一起运动的最大加速度为a1，若用水平力改拉B物体时，A，B一起运动的最大为a2，则a1:a2等于（）A．1：1 B．m1：m2C．m2：m1D．m12：m22小结1．连接体问题，和解决连接体问题的方法，即整体法和隔离法。
2．整体法就是把整个系统作为一个研究对象来分析的方法。
不必考虑系统的内力的影响，只考虑系统受到的外力，依据牛顿第二定律列方程求解 .一般用整体法求加速度.3．隔离法是把系统中的各个部分（或某一部分）隔离，作为一个单独的研究对象来分析的方法。
需要求内力时，一般要用隔离法。
2021年高考物理微专题复习讲义 专题1.8 连接体问题(学生版)
专题1.8连接体问题【专题诠释】1．连接体的类型(1)轻绳连接体(2)接触连接体(3)弹簧连接体2．连接体的运动特点轻绳——轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等．轻杆——轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比．轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度不一定相等；在弹簧形变量最大时，两端连接体的速率相等．【高考引领】【2015·新课标全国Ⅱ】(多选)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢．当机车在东边拉着这列车厢以大小为a 的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小为F ；当机车在西边拉着车厢以大小为23a 的加速度向西行驶时，P 和Q 间的拉力大小仍为F .不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为()A ．8B ．10C ．15D ．18【技巧方法】1．整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的合外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)．2．隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内各物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解．3．整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求出物体之间的作用力时，一般采用“先整体求加速度，后隔离求内力”．【最新考向解码】【例1】(2019·新乡模拟)如图所示，粗糙水平面上放置B、C两物体，A叠放在C上，A、B、C的质量分别为m、2m和3m，物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同，其间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为F T.现用水平拉力F拉物体B，使三个物体以同一加速度向右运动，则()A．此过程中物体C受五个力作用B．当F逐渐增大到F T时，轻绳刚好被拉断C．当F逐渐增大到1.5F T时，轻绳刚好被拉断D．若水平面光滑，则绳刚断时，A、C间的摩擦力为F T6【例2】(2019·甘肃民乐一中、张掖二中一调联考)如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一质量为4m的小车在沿斜面向下的恒力F作用下下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球(质量为m)的轻绳恰好保持水平。
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“绳牵连物”连接体模型问题归纳
欧阳光明（2021.03.07）
广西合浦廉州中学秦付平
两个物体通过轻绳或者滑轮这介质为媒介连接在一起，物理学中称为连接体，连结体问题是物体运动过程较复杂问题，连接体问题涉及多个物体，具有较强的综合性，是力学中能考查的重要内容。
从连接体的运动特征来看，通过某种相互作用来实现连接的物体，如物体的叠合，连接体常会处于某种相同的运动状态，如处于平衡态或以相同的加速度运动。
从能量的转换角度来说，有动能和势能的相互转化等等，下面本文结合例题归纳有关“绳牵连物”连接体模型的几种类型。
一、判断物体运动情况
例1如图1所示，在不计滑轮摩擦和绳质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是（）
A．绳的拉力大于A的重力
B．绳的拉力等于A的重力
C．绳的拉力小于A的重力
D．拉力先大于A的重力，后小于重力
解析：把小车的速度为合速度进行分解，即根据运动效果向沿绳的方向和与绳垂直的方向进行正交分解，分别是v2、v1。
如图1所示，题中物体A的运动方向与连结处绳子的方向相同，不必分解。
A的速度等于v2，，小车向右运动时，逐渐变小，可知
逐渐变大，故A向上做加速运动，处于超重状态，绳子对A 的拉力大于重力，故选项A正确。
点评：此类问题通常是通过定滑轮造成绳子两端的连接体运动方向不一致，导致主动运动物体和被动运动物体的加速、减速的不一致性。
解答时必须运用两物体的速度在各自连接处绳子方向投影相同的规律。
二、求解连接体速度
例2质量为M和m的两个小球由一细线连接（），将M置于半径为R的光滑半球形容器上口边缘，从静止释放，如图2所示。
求当M滑至容器底部时两球的速度。
两球在运动过程中细线始终处于绷紧状态。
解析：设M滑至容器底部时速度为，m的速度为。
根据运动效果，将沿绳的方向和垂直于绳的方向分解，则有：
，对M、m系统在M从容器上口边缘滑至碗底的过程，由机械能守恒定律有：，联立两式解
得：，方向水平向左；方向竖直向上。
点评：作为连接两个物体的介质绳，能实现力和能量的传递，这也就使两个物体的运动状态彼此都会发生影响，这就使物体的速度上存在一定的矢量关联，分解或者求解速度之间的约束关系就成为解决这类问题的关键。
三、考查机械能守恒定律应用
例3如图3所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB=m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量mA=m 的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角θ=60°，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮O1的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰。
现将小物块从C点由静止释放，试求：
（1）小球下降到最低点时，小物块的机械能（取C点所在的水平面为参考平面）；
（2）小物块能下滑的最大距离；
（3）小物块在下滑距离为L时的速度大小．
解析：（1）设此时小物块的机械能为E1．由机械能守恒定律得：
；
（2）设小物块能下滑的最大距离为sm，由机械能守恒定律有：，而：，代入解得：。
（3）设小物块下滑距离为L时的速度大小为v，此时小球的速度大小为vB，则：，，解得：。
例4如图4所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角θ=30°，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m，B的质量为m，开始时
将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升，物体A与斜面间无摩擦，设当A沿斜面下滑s距离后，细线突然断了，求物块B上升的最大高度H．
解析：设物块沿斜面下滑 s距离时的速度为v，由机械能守恒得（4m+m）v2=4mgssin30°-mgs①，细线突然断开的瞬间，物块B竖直上升的速度为v，此后B做竖直上抛运动，设继续上升的距离为h，由机械能守恒得mv2=mgh②，物块B上升的最大高度
H=h+s③，由①②③解得H=1．2s。
点评：应用机械能守恒定律求解多个物体组成的系统问题是近几年物理高考的热点，系统应用机械能守恒必须注意外力只有重力（或弹力）做功，内力做功但代数和必须为零，解题的关键是正确分析问题所涉及的物理过程。
四、考查研究对象的选取
例5如图5所示，半径为R的定滑轮不计质量，不计轮轴的摩擦，滑轮上挂一条长为L的铁链（L>10R），两边垂下相等的长度，由于轻微的干扰，使滑轮转动，且铁链与滑轮无相对滑动，当滑轮转过90°时，其角速度多大？
解析：滑轮转动而带动铁链，滑轮边缘的线速度等于铁链移动的瞬时速度。
对于铁链，只有重力做功，符合机械能守恒定律。
此过程中铁链随滑轮转过的长度：，如图5所示，整条铁链的动能可看作是由原部分移至位置，其重力势能的减少转
变而来的，而之外的其余部分可认为对整条铁链动能的变化无贡献。
设单位长度铁链的质量为m，则对铁链，根据机械能守恒定
律有：，得铁链的速度，因，故滑轮在此时刻的角速度，，以上解法不仅巧用等效研究对象，而且运用机械能守恒定律的另一种表达式，避开了参考平面的选择，简化了解题过程。
点评：本题解决的关键是要选取研究对象，还注意运动过程的分析，同时也要求对运动的合成与分解有一定的掌握。
五、考查功能关系
例6 如图6所示，光滑的圆柱被固定在水平台上，用轻绳跨过圆柱体与质量分别为的两小球相连，开始时让方在平台上，两边绳绷直，两球从静止开始运动，其中上升，下降，当上升到圆柱体的最高点时，绳子突然崩裂，发现恰能做平抛运动，求应为的多少倍？
解析：系统运动过程中只有系统的重力做功，机械能守恒，设球
上升到圆柱体最高点的时候速度为，在该过程中绳长保持不变，在任意时刻两球具有相同的速率。
由题意分析可知球上升的高度为，经过的路程为，等于球下落的高度，则：
，球做平抛运动，在顶点处仅受到
重力，又因为该过程是圆周运动的一部分，在顶点处：
，解得，代入上式解得：。
六、与弹簧联系考查
例7如图7所示，已知轻弹簧发生弹性形变时所具有的弹性势能
Ep=kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为其形变量．现有质量为m1的物体与劲度系数为k的轻弹簧相连并静止地放在光滑的水平桌面上，弹簧的另一端固定，按住物块m1，弹簧处于自然长度，在m1的右端连一细线并绕过光滑的定滑轮接一个挂钩．现在将质量为m2的小物体轻轻地挂在挂钩上，设细线不可伸长，细线、挂钩、滑轮的质量及一切摩擦均不计，释放m1求：（1）m1速度达最大值时弹簧伸长的长度；（2）m2的最大速度值。
解析：（1）根据题意有：FT-kx=m1a①，m2g-FT=m2a②，由①②得m2g-kx=（m1+m2）a③，当a=0时，m1、m2速率达最大值，所以x=。
（2）系统机械能守恒，以弹簧原长处为弹性势能零点，m2刚挂上时的位置为重力势能零点，则系统初态机械能为零，故有：（m1+m2）v2+kx2-m2gx=0⑤，将④式代入⑤式解得
v=±，故m2的最大速度为。
结语：以上举例仅仅是以绳为介质构成的连接体在重力场中的问题，在其他受力场也同样出现，在电磁场中两个以上的细杆动生切
割磁感线，在闭合回路中产生感应电流，进而通过安培力的作用，使两杆彼此产生制约，从而实现能量的传递，就构成了电磁场的连接体问题。
它的原型就来源于绳连物问题，因此通过力学绳连物问题的分析，培养物理过程分析能力，尤其是加强矢量合成与分解、功能思想和几何关系等知识点的强化，提高运用数学知识解决物理问题的能力，是深化提高学生学科思维品质的重要切入点。