如图所示,质量
的小球
沿光滑水平面以大小为
的速度向右运动,一段时间后与静止于水平传送带左端、质量
的物块
发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰撞后物块
滑上长
、以
的恒定速率顺时针转动的传送带(由电动机带动)。传送带右端有一质量
的小车(上表面与传送带齐平)静止在光滑的水平面上,车的右端挡板处固定一根轻弹簧,弹簧的自由端在
点,小车的上表面左端点
与
之间粗糙,
点右侧光滑。左侧水平面、传送带及小车的上表面平滑连接,物块
与传送带及小车
段之间的动摩擦因数均为
, 取重力加速度
, 小球
与物块
均可视为质点,求: