[福建漳州2018考前冲刺]如图所示,倾角

的光滑且足够长的斜面固定在水平面上,在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮

,质量均为

的物体

和

用一劲度系数

的轻弹簧连接,物体

被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板

挡住.用一不可伸长的轻绳使物体

跨过定滑轮与小环

连接,轻弹簧轴线和定滑轮右侧的绳均与斜面平行,小环

穿在竖直固定的光滑均匀细杆上.当环

位于

处时整个系统静止,此时绳与细杆的夹角

,且物体

对挡板

的压力恰好为零.已知

,

取

.求:

(1)当环

位于

处时绳子的拉力大小

和小环

的质量

;
(2)现让环

从位置

由静止释放,位置

与位置

关于位置

对称,图中

水平且长度为

,求:
①小环

运动到位置

的速率

;
②小环

从位置

运动到位置

的过程中轻绳对环做的功

.