功能关系、机械能守恒定律在连接体问题中的应用

类型一：轻绳连接的物体系统

(1)常见情景

(2)三点提醒

①分清两物体是速度大小相等，还是沿绳方向的分速度大小相等。

②用好两物体的位移大小关系或竖直方向高度变化的关系。

③对于单个物体，一般绳上的力要做功，机械能不守恒；但对于绳连接的系统，机械能则可能守恒。

类型二：轻杆连接的物体系统

(1)常见情景

(2)三大特点

①用杆连接的两个物体，其线速度大小一般有以下两种情况：

a．若两物体绕某一固定点做圆周运动，根据角速度ω相等确定线速度v的大小。

b．“关联速度法”：两物体沿杆方向速度大小相等。

②杆对物体的作用力并不总是沿杆的方向，杆能对物体做功，单个物体机械能不守恒。

③对于杆和球组成的系统，若忽略空气阻力和各种摩擦且没有其他力对系统做功，则系统机械能守恒。

类型三：轻弹簧连接的物体系统

(1)题型特点

由轻弹簧连接的物体系统，一般既有重力做功，又有弹簧弹力做功，这时系统内物体的动能、重力势能和弹簧的弹性势能相互转化，而总的机械能守恒。

(2)两点提醒

①对于同一弹簧，弹性势能的大小由弹簧的形变量决定，无论弹簧伸长还是压缩。

②物体运动的位移与弹簧的形变量或形变量的变化量有关。

值得注意的是：连接体功能问题的注意事项

(1)连接体系统中单个物体的机械能一般不守恒，分析单个物体的能量问题时，需要用功能关系。

(2)连接体问题应注意关联速度规律的应用。

(3)系统含弹簧时，不要遗漏弹簧弹性势能的分析。