1. (2021高三上·河南月考) “抛石机”是古代战争中常用的一种设备，其装置简化原理如图所示。“抛石机”长臂的长度 ，短臂的长度 。在某次攻城战中，敌人城墙高度H=12m，士兵们为了能将石块投入敌人城中，在城外堆出了高 的小土丘，在小土丘上使用“抛石机”对敌人进行攻击。士兵将质量m=4.8kg的石块装在长臂末端的弹框中，开始时长臂处于静止状态，其与水平底面夹角 。现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出且恰好击中城墙正面与小土丘等高的P点，P点与抛出位置间的水平距离 。不计空气阻力，重力加速度 。

1. （1） 求石块刚被抛出时短臂末端的速度大小v。
3. （2） 求石块转到最高点时对弹框竖直方向作用力的大小。
5. （3） 若城墙上端的水平宽度 ，则石块抛出时速度多大才可以击中敌人城墙顶部？