雪橇是一种雪地运动器材，如图（a）。一质量为m=3kg的雪橇静止于水平面上（雪橇与水平面间的摩擦忽略不计），现有随身携带一顺铁球的同学以v₁=5m/s的水平速度中上雪橇，人和铁球总质量为M=60kg，如图（b）。重力加速度g取10m/s² ， 求：