16. 如图所示,表面光滑的长方体平台固定于水平地面上,以平台外侧的一边为
x轴,在平台表面建有平面直角坐标系
xOy,其坐标原点
O与平台右侧距离为
d=1.2m。平台足够宽,高为
h=0.8m,长为
L=3.3m。一个质量
m1=0.2kg的小球以
v0=3m/s的速度沿
x轴运动,到达
O点时,给小球施加一个沿
y轴正方向的水平力
F1,且
F1=5
y(N)。经一段时间,小球到达平台上坐标为(1.2m,0.8m)的
P点时,撤去外力
F1,在小球到达
P点的同时,平台与地面相交处最内侧的
M点,一个质量
m2=0.2kg的滑块以速度
v在水平地面上开始做匀速直线运动,滑块与地面间的动摩擦因数
μ=0.5,由于摩擦力的作用,要保证滑块做匀速运动需要给滑块一个外力
F2,最终小球落在
N点时恰好与滑块相遇,小球、滑块均视为质点,
,
,
。求:
(1)小球到达
P点时的速度大小和方向;
(2)
M、
N两点间的距离
s和滑块速度
v的大小;
(3)外力
F2最小值的大小(结果可用根式表示)