【分析】
(1) 要证明点Q在定直线上,可推导点Q的横/纵坐标为定值。首先先求出直线AB的解析式,得到P点横、纵坐标的数量关系;再结合OP⊥PQ且OP=PQ的条件,通过作垂线构造全等三角形,转化线段关系,推导Q点的坐标特征即可得结论。
(2) 求中点M的运动路径长,先根据Q点的坐标特征得到M点的轨迹为定直线,再找到P在起止点A、B时对应的M点位置,计算两点间的距离即为所求路径长。
【解析】
(1) 如答图,过点$P$作$CD⊥ y$轴于点$D$,过点$Q$作$QC⊥ CD$于点$C$。
设$PD=m,DO=n$,则$P(m,n)$。
$\because A(4,0),B(0,4)$,设直线$AB$的函数表达式为$y=kx+4$,
将$A(4,0)$代入得$4k+4=0$,解得$k=-1$,
$\therefore$直线$AB$的函数表达式为$y=-x+4$,
$\therefore n=-m+4$,即$m+n=4$。
$\because PD⊥ OD,PC⊥ CQ,OP⊥ PQ$,
$\therefore ∠ ODP=∠ PCQ=∠ OPQ=90°$,
$\therefore ∠ DOP+∠ DPO=∠ DPO+∠ CPQ=90°$,
$\therefore ∠ DOP=∠ CPQ$。
又$\because PQ=PO$,
$\therefore △ ODP≌ △ PCQ(\mathrm{AAS})$,
$\therefore PC=DO=n$。
$\because CD=CP+PD=m+n=4$,
$\therefore$点$Q$的横坐标恒为4,即点$Q$在确定的直线$x=4$上。
(2) 设$M(a,b)$,$\because M$是线段$OQ$的中点,$Q$的横坐标恒为4,
$\therefore a=\frac{0+4}{2}=2$,即点$M$在直线$x=2$上。
当点$P$与点$A$重合时,点$Q$坐标为$(4,-4)$,此时$M$坐标为$(\frac{0+4}{2},\frac{0-4}{2})=(2,-2)$,记为$M_2(2,-2)$;
当点$P$与点$B$重合时,点$Q$坐标为$(4,4)$,此时$M$坐标为$(\frac{0+4}{2},\frac{0+4}{2})=(2,2)$,记为$M_1(2,2)$。
$\therefore$点$M$运动的路径长为线段$M_1M_2$的长度,$M_1M_2=2-(-2)=4$。
【答案】
(1) 点$Q$在定直线$\boldsymbol{x=4}$上;
(2) 点$M$运动的路径长为$\boldsymbol{4}$。

【知识点】
一次函数解析式求解;全等三角形的判定与性质;动点路径计算
【点评】
本题属于一次函数综合题,将全等三角形、一次函数性质与动点轨迹问题结合,核心是通过构造全等三角形得到动点的坐标特征,进而确定定直线,再通过起止点计算路径长度,侧重考查数形结合思想和转化思想,是一次函数动点类问题的典型考法。
【难度系数】
0.6