答案:3. 解:(1)如答图,过点$P$作$CD⊥ y$轴于点$D$,过点$Q$作$QC⊥ CD$于点$C$,则点$Q$的横坐标为线段$CD$的长。
设$PD=m,DO=n$,则$P(m,n)$。
$\because A(4,0),B(0,4)$,
$\therefore$设直线$AB$的函数表达式为$y=kx+4$,
则$4k+4=0$,解得$k=-1$,
$\therefore$直线$AB$的函数表达式为$y=-x+4$,
$\therefore n=-m+4$,$\therefore m+n=4$。
$\because PD⊥ OD,PC⊥ CQ,OP⊥ PQ$,
$\therefore ∠ ODP=∠ PCQ=∠ OPQ=90°$,
$\therefore ∠ DOP+∠ DPO=∠ DPO+∠ CPQ=90°$,
$\therefore ∠ DOP=∠ CPQ$。
又$\because PQ=PO$,$\therefore △ ODP≌ △ PCQ(\mathrm{AAS})$,$\therefore PC=DO$。
$\because CD=CP+PD$,$\therefore CD=OD+PD=m+n=4$,
$\therefore$点$Q$的横坐标为4,
$\therefore$当点$P$在线段$AB$上运动时,点$Q$的横坐标始终为4,
$\therefore$点$Q$在确定的直线$x=4$上。
(2)由(1)知,当点$P(m,n)$在线段$AB$上运动时,点$Q$的横坐标为4,
由题意知$M$是线段$OQ$的中点,设$M(a,b)$,则$a=\frac{0+4}{2}=2$,
$\therefore$点$M$在直线$x=2$上。
当点$P$运动到与点$A$重合时,由答图可知,点$Q$与点$Q_2(4,-4)$重合,此时$a=2,b=\frac{0-4}{2}=-2$,
$\therefore$点$M$与点$M_2(2,-2)$重合。
同理,当点$P$运动到与点$B$重合时,点$M$与点$M_1(2,2)$重合。
$\therefore$当点$P$从点$A$运动到点$B$时,点$M$运动的路径长就是线段$M_1M_2$的长。
$\because M_1M_2=2-(-2)=4$,
$\therefore$点$P$从点$A$运动到点$B$时,点$M$运动的路径长为4。
