如图所示,长方体平台固定在水平地面上,平台

边长

,边长

,

边长

.平台表面光滑,以平台表面顶角

为原点建立坐标系,

边为

轴,

边为

轴.一个质量

的小球静止在平台表面的顶角

处,某时刻小球以

的初速度开始运动,

的方向沿

轴正方向,同时小球受到一个沿

轴正向的水平外力

的作用,

,当小球到达

边上的
P点时撤去外力

,
P点的坐标是

.在小球到达
P点的同时,平台顶点

正下方

点处一个滑块以速度

在水平面上开始做匀速直线运动,由于摩擦力的作用,要保证滑块匀速运动需要给滑块一个斜向上的外力

,滑块的质量

,滑块与水平面间的动摩擦因数

.结果在小球落地时恰好与滑块相遇.小球、滑块均可视为质点,取

.

.求:

(1)小球到达
P点时速度

的大小和方向;
(2)小球落在水平面的位置离

点的距离

;
(3)滑块运动的速度

的大小和外力

的最小值.