如圖所示,質(zhì)量分別為m和3m的小物塊A、B放置在足夠長(zhǎng)的傾角為30°的斜面上,并用一勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接在一起,質(zhì)量為m的小物塊C緊挨著B先不粘連,開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng),三者均靜止?,F(xiàn)給B施加一個(gè)沿斜面向下的恒力,使B沿斜面向下運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度為零時(shí),立即撤去恒力,B沿斜面反彈與C相碰并粘在一起,一段時(shí)間后A恰能離開下端擋板。A、B、C三個(gè)物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為
,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,彈簧始終在彈性限度內(nèi)。(重力加速度為g;彈簧的彈性勢(shì)能可以表示為
,k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量),求:
(1)物體A恰要離開擋板時(shí),彈簧的形變量x
0;
(2)恒力F的大小;
(3)以撤去F時(shí)B的位置為坐標(biāo)原點(diǎn),沿斜面向上為x軸的正方向,求B第一次沿斜面向上運(yùn)動(dòng)過程中加速度a隨位置坐標(biāo)x變化的關(guān)系式(結(jié)果用k、m、g表示)。