如图所示,一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部,另一端与质量为m的小物块a相连,另一质量为
的小物块b紧靠a静止在斜面上,此时弹簧的压缩量为
, 从
时刻开始,对物块b施加沿斜面向上的外力F(图中未画出),使其始终做匀加速直线运动。经过一段时间,物块a、b分离;再经过同样长的时间,b距其出发点的距离恰好也为
, 弹簧的形变始终在弹性限度内,弹性势能
, 其中x为弹簧的形变量),重力加速度大小为g,物块a、b均视为质点。求:
(1)物块b做匀加速直线运动的加速度大小;
(2)从时刻至物块a、b分离的过程中外力F所做的功。