如图所示,一滑环套在水平光滑杆上,杆上P点处固定一挡板(挡板厚度不计)。长度为L的轻绳一端连接半径不计的小滑环,另一端悬挂可视为质点、质量为m的小球,轻绳能承受的最大拉力
。水平面上固定有一倾角
的斜面AB,斜面底端A点与P点在同一竖直线上。初始时,轻绳保持竖直,滑环和小球一起水平向右做匀速直线运动,一段时间后滑环与挡板碰撞,滑环立刻停止,小球的速度在滑环碰撞瞬间未受影响,轻绳恰好达到最大拉力而绷断,小球水平飞出,刚好能垂直打到斜面AB上的Q点(未画出)。不计空气阻力,重力加速度大小为g,
,
, 求:
(1)滑环和小球一起做匀速直线运动的速度大小;
(2)轻绳绷断后小球在空中的运动时间t;
(3)Q点与A点之间的距离d。