实验原理

如图所示，绳上套的是光滑轻环，作用在绳上形成“活结”，此时绳上的拉力处处相等，平衡时与水平面所成夹角相等，即∠α=∠β。当动点P移至P'时，绳长保持不变，夹角也保持不变，而Q将移动至Q'。

图8

证明如下：因不计轻质滑轮的摩擦力，故悬挂重物的左右两段轻绳的拉力大小相等，由平衡条件可知，两绳与竖直方向的夹角大小相等，设角的大小均为θ，则2Fcos θ=G。

设左右两段绳长分别为l、l2，两竖直支架之间的距离为d，则l1sin θ+l2sin θ=d，可得sin θ=。

在悬点C竖直向下移至B点的过程中，两竖直支架间的水平距离d不变，虽然l1、l2的大小均变化，但l1+l2不变，故θ不变，F不变。

由此，我们可以知道，在绳长l不变的情况下，两绳与竖直方向的夹角θ和轻绳的拉力大小F，取决于轻绳两端点之间的水平距离d。

因此，轻绳“活结”模型的动态分析问题的分析方法如下：

（1）不计轻环与绳间的摩擦时，左右两段绳中张力相等，左右两段绳与竖直方向的夹角也相等。

（2）绳总长度不变时，sin θ=，绳中张力和绳与竖直方向的夹角θ随两悬点水平距离d的变化而变化。