图()所示的装置中,小物块、质量均为,水平面上段长为,与物块间的动摩擦因数为,其余段光滑。初始时,挡板上的轻质弹簧处于原长;长为的连杆位于图中虚线位置;紧靠滑杆(、间距大于2)。随后,连杆以角速度匀速转动,带动滑杆作水平运动,滑杆的速度-时间图像如图()所示。在滑杆推动下运动,并在脱离滑杆后与静止的发生完全非弹性碰撞。
(1)求脱离滑杆时的速度,及与碰撞过程的机械能损失。
(2)如果不能与弹簧相碰,设从点到运动停止所用的时间为,求得取值范围,及与的关系式。
(3)如果能与弹簧相碰,但不能返回道点左侧,设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为,求的取值范围,及与的关系式(弹簧始终在弹性限度内)。
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