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第 1 题

两个质量为 m1m_1 和 m2m_2(m2>m1m_2>m_1)的物体由轻质不可伸长细绳跨过理想滑轮相连;m1m_1 位于倾角为 α\alpha、动摩擦因数为 μ\mu 的斜面上,m2m_2 悬挂。取 gg 为常量,求 m2m_2 下落时的加速度和绳张力。 假定绳、滑轮、电源或光学装置均按题意理想化,并忽略未明确给出的影响。先声明清楚的符号约定,说明每一步使用的物 全程保持同一模型与符号约定,并按此约定使用中间结果;最后核对答案的物理量纲。 (a) 建立物理关系式。(b) 求中间量。(c) 得出答案并检查条件与单位。 解题时应先根据装置的几何关系和运动方向建立模型,再逐项说明未知量之间的联系。推导过程中保持单位一致,并在使用近似之前核实题设条件成立。若某个结果取零、很大或趋近题设边界,应能回到熟悉的物理情形;这也提供独立检查符号、系数和物理解释的方法。 方程中的符号必须与所选坐标和实际方向一致。得到结果后,还应从对称性、能量收支或边界情况等角度独立核对其合理性。 极限检验也能说明结果是否与预期趋势相符。
m2g−T=m2a,T−m1gsin⁡α−fk=m1am_2g-T=m_2a,\quad T-m_1g\sin\alpha-f_k=m_1a
problems.proof.analysis

相连部分共享题设约束,故必须联立使用各自的方程。 这与题设模型和所选符号约定一致。

problems.proof.pitfall. 不要给两个物体指定相同的几何正方向;绳子约束的是加速度大小相等。