15.
(2024高三下·长沙模拟)
如图所示,倾角为θ的固定斜面的底端安装一个弹性挡板P,质量分别为
m和4
m的物块a、b置于斜面上,二者初始位置距离挡板足够远,物块a与斜面间无摩擦,物块b与斜面间的动摩擦因数为
。两物块间夹有一个劲度系数很大且处于压缩状态的轻质极短弹簧,弹簧被锁定,锁定时弹簧的弹性势能为
。现给两物块一大小为
、方向沿斜面向下的初速度的同时,解除弹簧锁定,弹簧迅速完全释放弹性势能,并立即拿走弹簧。物块a、b与挡板P之间的碰撞均为弹性碰撞,重力加速度为
g(弹簧长度可以忽略不计)。求: