14.小華受《三國演義》的啟發(fā),設計了一個“借箭”游戲模型。如圖所示,城堡上裝有一根足夠長的光滑細桿,桿上套一個質(zhì)量為m
3=160g的金屬環(huán),金屬環(huán)用輕繩懸掛著一個質(zhì)量為m
2=210g的木塊,靜止在城墻上方。若士兵以一定角度射出質(zhì)量為m
1=30g的箭,箭剛好水平射中木塊并留在木塊中(箭與木塊的作用時間很短),之后帶動金屬環(huán)運動。已知箭的射出點到木塊的水平距離為s=80m、豎直高度為H=20m,取g=10m/s
2,箭、木塊、金屬環(huán)均可視為質(zhì)點,忽略空氣阻力,求:
(1)箭射中木塊并留在木塊中瞬間整體的速度多大;
(2)若箭和木塊整體上升的最大高度小于繩長,則其第一次回到最低點時速度多大?