为测定物块与木板间的动摩擦因数,小明同学设计了如图所示的实验装置.木板的倾角为
θ,弹簧的一端固定在木板上,另一端位于木板上的
B点.物块在木板上
A点静止释放后沿木板滑下,压缩弹簧运动至
C点后被弹回,上滑至
D点时速度为零.测得
AB间的距离为
x1、
BC间的距离为
x2,
BD间的距离为
x3.实验中的弹簧可视为轻质弹簧。
(1)若某次实验测得
x1=40cm、
x2=5cm、
x3=25cm、
θ=45
0,求物块与木板间的动摩擦因数;
(2)实验完成后,小明同学还想进一步做点研究。他提出了如下两个问题:
①若已经测得物块与木板间的动摩擦因数为
µ,还知道物块质量为
m,能否通过运算,写出弹簧压缩至
C点时弹性势能的表达式呢?(用字母表示)
②小明同学从网上查得,弹性势能公式为
Ep=
kx2。,其中
k为弹簧的劲度系数,
x为弹簧的形变量,物体在下滑过程中的最大速度又如何表达呢?(用字母表示),你能帮助他解决上述问题吗?