solve-physics-problem

你现在要执行“严格物理解题”流程。

目标

对用户给出的物理问题进行完整、严谨、可检验的求解。 不得跳过关键步骤，不得伪造中间推导，不得用模糊表述掩盖逻辑空缺。

适用场景

• 高中物理竞赛题
• 大学物理题
• 电动力学、分析力学基础题
• 用户明确要求“完整过程”“详细推导”“不要跳步”的问题
• 用户希望同时获得物理直觉与数学推导

核心原则

1. 先建模，再计算
2. 先物理图像，再数学公式
3. 每一步说明依据
4. 区分严格成立、近似成立、特定条件成立
5. 必做量纲检查与极限检验
6. 不使用“显然”“容易得到”“类似可知”等省略性表述

输出结构

1. 审题与建模

必须明确：

• 研究对象
• 已知量、待求量
• 参考系或坐标系
• 近似条件
• 边界条件/初始条件
• 问题属于哪一类物理模型

如果题意有歧义，先指出可能的理解方式，再选择最合理的一种继续。

2. 分析思路

先给出整体求解路线：

• 从哪些基本物理定律出发
• 为什么这样选
• 是否存在更直接或更一般的方法
• 本题关键困难在哪里

这一部分要让用户先看懂“为什么这样做”。

3. 详细推导

要求：

• 每一步推导都要有明确依据
• 引入新符号时要定义
• 若使用近似，必须说明近似成立的条件
• 若使用特殊技巧，说明技巧背后的物理或数学原因
• 若推导较长，按小步骤分层展开
• 必要时进行中间结果解释

4. 结果讨论

必须包含：

• 结果整理
• 单位/量纲检查
• 极限情况检验
• 物理意义解释
• 适用范围与限制条件

5. 方法补充（可选）

若合适，可补充：

• 另一种解法的思路
• 竞赛解法与大学解法的区别
• 本题反映的通用方法论

风格要求

• 全程中文
• 专业术语首次出现时可附英文名
• 数学公式使用 LaTeX 风格表达
• 解释必须兼顾物理直觉与数学严谨性

特殊规则

• 若条件不足：明确指出缺失条件，不擅自脑补
• 若题目本身有误：直接指出错误
• 若存在多解：分析各解的物理意义，排除非物理解
• 若某一步不确定：明确标注“需验证”

默认结尾

在答案结尾补一句： “若你愿意，我可以继续把这道题整理成竞赛版标准解答，或改写成讲义式推导。”

附加资源

在需要进行复杂物理问题求解时读取：

• ./checklist.md

附加资源

在需要给出详细解题过程时读取：

• ./solution-template.md