1．光速的測(cè)定在物理學(xué)中有多種方法，在1879～1926年的40多年時(shí)間里，物理學(xué)家邁克耳遜為光速的測(cè)量付出了很多努力，最終他利用旋轉(zhuǎn)的八面棱鏡解決了精細(xì)時(shí)間的測(cè)量，并且根據(jù)速度公式測(cè)量出了光速。邁克爾遜八面棱鏡法的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

其中A為可繞固定的中間軸轉(zhuǎn)動(dòng)的八面棱鏡（圖示為俯視圖），S為激光發(fā)射器。當(dāng)A轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示位置靜止時(shí)，θ大小為45°，S發(fā)出的光束經(jīng)A的鏡面1反射，再經(jīng)光反射器M（內(nèi)部結(jié)構(gòu)未畫(huà)出，用虛線(xiàn)框表示）平行反射回到A的鏡面3。光束經(jīng)A的鏡面3反射后，最終到達(dá)接收裝置C。
（1）下列是小明關(guān)于M的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三個(gè)猜想，可以實(shí)現(xiàn)M的功能的是 （填寫(xiě)選項(xiàng)）。

（2）若A保持圖示中位置靜止不動(dòng)，僅對(duì)調(diào)實(shí)驗(yàn)原理圖中激光發(fā)射器S和接收裝置C的位置，則C （選填“能”“不能”）接收到來(lái)著S發(fā)出的光。
（3）若轉(zhuǎn)動(dòng)A使圖示中的θ變?yōu)?0°，S和C的位置靜止不動(dòng)，則C （選填“能”“不能”）接收到來(lái)著S發(fā)出的光。
（4）現(xiàn)使A逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，當(dāng)A的鏡面1轉(zhuǎn)至鏡面2所在位置時(shí)，則C （選填“能”“不能”）接收到來(lái)著S發(fā)出的光；當(dāng)A轉(zhuǎn)動(dòng)一周，接收裝置C可接收到 次來(lái)著S發(fā)出的光。
（5）若把圖示中A到M的距離設(shè)為L(zhǎng)（L長(zhǎng)達(dá)幾十千米），且遠(yuǎn)大于光在M內(nèi)以及S和C到八面鏡的距離，現(xiàn)使八面鏡由靜止轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，并緩慢增大其轉(zhuǎn)速（1秒內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)），當(dāng)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)達(dá)到n₀時(shí)，恰能在C中再次看見(jiàn)發(fā)光點(diǎn)S，由此可得出光速c的表達(dá)式為 。

2．為流暢地向全球同步直播精彩賽事，用人造地球衛(wèi)星傳輸信號(hào)，閱讀以下材料并回答問(wèn)題：對(duì)于一個(gè)天體系統(tǒng)，環(huán)繞天體所受中心天體的萬(wàn)有引力可以表示為：F=G，所在位置的引力勢(shì)能可以表示為：E_p=-G，其中G為萬(wàn)有引力常量，其值為6.67×10^-11N?m²/kg²，M、m分別為中心天體和環(huán)繞天體的質(zhì)量，r為二者之間的距離，引力方向沿天體的連線(xiàn)，引力勢(shì)能以無(wú)窮遠(yuǎn)處為零。運(yùn)行過(guò)程中，環(huán)繞天體的機(jī)械能守恒（動(dòng)能的表達(dá)式為：E_k=mv²）。一般情況下，環(huán)繞天體的繞行軌道是橢圓，橢圓上任意一點(diǎn)到兩定點(diǎn)的距離之和相等，這兩個(gè)定點(diǎn)稱(chēng)為橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)。橢圓上最遠(yuǎn)的兩個(gè)點(diǎn)之間的連線(xiàn)稱(chēng)為長(zhǎng)軸，長(zhǎng)軸的中垂線(xiàn)在橢圓內(nèi)的部分稱(chēng)為短軸。17世紀(jì)天文學(xué)家開(kāi)普勒研究行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，提出了著名的行星運(yùn)行三定律，即：
第一定律：行星的運(yùn)行軌道是橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上；
第二定律：對(duì)任意一個(gè)行星，它與太陽(yáng)的連線(xiàn)在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相同的面積；
第三定律：所有行星軌道的半長(zhǎng)軸（長(zhǎng)軸的一半）的立方與其公轉(zhuǎn)周期的平方成正比，已知繞地球的所有衛(wèi)星的運(yùn)行規(guī)律也符合上述定律。
（1）估算月球公轉(zhuǎn)軌道的長(zhǎng)軸與地球同步衛(wèi)星軌道的長(zhǎng)軸的比值是 ；（月球公轉(zhuǎn)周期約為27天，同步衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期是1天）
（2）除了通訊，衛(wèi)星也有定位、遙感、氣象探測(cè)等多項(xiàng)功能，不同衛(wèi)星的軌道也不盡相同。對(duì)地球及其衛(wèi)星組成的系統(tǒng)，圖中心天體即地球，環(huán)繞天體為某顆衛(wèi)星，它的軌道是橢圓ABCD。衛(wèi)星經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)A點(diǎn)到達(dá)D點(diǎn)用時(shí)為t_BAD，再由D點(diǎn)經(jīng)C點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)用時(shí)為t_DCB，則t_BADt_DCB（填“＞”“＜”或“=”）；
（3）若該衛(wèi)星在近地點(diǎn)A的速度是v₁，到地球中心的距離是r₁，在遠(yuǎn)地點(diǎn)C的速度是v₂，到地球中心的距離是r₂，請(qǐng)證明：v₁r₁=v₂r₂；
（4）隨著人類(lèi)太空活動(dòng)的增加，越來(lái)越多的太空垃圾給航天活動(dòng)和衛(wèi)星運(yùn)行帶來(lái)了極大的安全隱患。假如衛(wèi)星運(yùn)行到近地點(diǎn)A時(shí)，一個(gè)高速的太空垃圾與衛(wèi)星發(fā)生劇烈碰撞，撞擊后衛(wèi)星碎片的速度多大時(shí)，碎片才能到達(dá)無(wú)窮遠(yuǎn)處從而脫離地球引力范圍？已知地球的質(zhì)量約為6×10²⁴kg,r₁=8000km,v₁=7km/s。

3．如圖所示，塑料圓盤(pán)可以繞圓盤(pán)中心無(wú)摩擦的旋轉(zhuǎn)，A、B、C分別處在三個(gè)等距同心圓上，在裝置A處懸掛一個(gè)物體，質(zhì)量為m₁，在B處懸掛一個(gè)質(zhì)量為3kg物體，圓盤(pán)靜止，AB處在水平位置，如果把B處物體移走，在C處懸掛一個(gè)質(zhì)量為m₂的物體，圓盤(pán)靜止，AC處在水平位置，則m₂的大小為（　　）