如图所示,在光滑的水平面上有一质量为
M=2
m的L型小车,车子的右壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧,弹簧中储存的弹性势能为
Ep,弹簧处于自然状态时将伸长到
O点,小车在
O点的右侧上表面光滑而左侧上表面粗糙且足够长,小车上有一质量为
m的物块
A,刚好与弹簧接触但不连接,在地面上有一固定的挡板
P,
P与小车右端接触但不粘连。在某一时刻,弹簧突然解除锁定,求:
(1)物块
A与弹簧分离时的速度
v0;
(2)小车运行的最大速度
v;
(3)系统克服摩擦而产生的热量
Q。