抛石机是古代远程攻击的一种重型武器，某同学制作了一个简易模型，如图所示。支架固定在地面上，O为转轴，长为L的轻【参考答案】

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抛石机是古代远程攻击的一种重型武器，某同学制作了一个简易模型，如图所示。支架固定在地面上，O为转轴，长为L的轻质硬杆A端的凹槽内放置一质量为m的石块，B端固定质量为20m的重物， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。为增大射程，在重物B上施加一向下的瞬时作用力后，硬杆绕O点在竖直平面内转动。硬杆转动到竖直位置时，石块立即被水平抛出，此时重物的速度为 $\text{[math]}$ ，石块直接击中前方倾角为 $\text{[math]}$ 的斜坡，且击中斜坡时的速度方向与斜坡成 $\text{[math]}$ 角。重力加速度为g，忽略空气阻力影响，求：

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