如圖所示，水平地面上有一兩端開口的圓形管道，管道內部最上端有一活塞，已知管道質量為3m,活塞質量為m,兩者間的最大靜摩擦力為kmg（k＞1）（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）。不計空氣阻力，重力加速度為g。
（1）若管道受到豎直向上的拉力作用，活塞與管道間沒有相對滑動，求拉力的最大值F。
（2）若管道突然獲得豎直向上的初速度v0，求管道第1次落地前活塞（還在管道中）相對于管道的位移L1。
（3）在（2）中，若k=3，管道每次與地面碰撞后以原速率返回。當管道與地面碰撞4次后的運動過程中活塞剛好能脫離管道，求管道的長度L。
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