消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水炮组成。如图所示，消防水炮离地高度为H，建筑物上的火点离地高度为h，水炮与火点的水平距离为x，水泵的功率为P，整个供水系统的效率η=0.6。假设水从水炮水平射出，其中水泵、输水管道没有画出，水泵放置于地面，不计空气阻力，取g=10m/s2。
（1）、若H=80m，h=60m，水炮出水速度v0=30m/s，试求水炮与起火建筑物之间的水平距离x；
（2）、在（1）问中，若水炮每秒出水量m0="60" kg，试求水泵的功率P；
（3）、当完成高层灭火后，还需要对散落在火点正下方地面上的燃烧物进行灭火，将水炮竖直下移至H´=45m，假设供水系统的效率η不变，水炮出水口的横截面积不变，水泵功率应调整为P´，则P´应为多大？
如图所示，光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0.4kg的小物块A，不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D，连接物块A和小物块B，虚线CD水平，间距d=1.2m，此时连接物块A的细绳与竖直杆的夹角为37
，物块A恰能保持静止．现在物块B的下端再挂一个小物块Q，物块A可从图示位置上升并恰好能到达C处．不计摩擦和空气阻力，
、
，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）物块A到达C处时的加速度大小；
（2）物块B的质量M；
（3）物块Q的质量mo．
被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟，由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献，与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖．光纤由内芯和外套两层组成．某光纤内芯的折射率为
，外套的折射率为
，其剖面如图所示．在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为600，为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去，求内芯的折射率的最小值．
如图所示，用一重量为500N的活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞与气缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距气缸底高度h1="0.50" m。给气缸加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h2 ="0.80" m处，同时缸内气体吸收Q ="450" J的热量。已知活塞横截面积S = 5.0×10-3 m2，大气压强p0 =1.0×105 Pa。求：
①缸内气体对活塞所做的功W；
②此过程中缸内气体增加的内能ΔU。 
内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105 Pa、体积为2.0×10－3 m3的理想气体．现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将汽缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127 ℃.(大气压强为1.0×105 Pa)
①求汽缸内气体的最终体积（保留三位有效数字）；
②在右图所示的p－V图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化．
(18分)玩具小车连同固定在小车上的水平皮带运输机总质量M=2kg，静止在光滑水平面上；皮带顺时针转动，相对小车的速度保持为
=3m/s；可视为质点的带正电小物块质量m＝1kg，电荷量q=0.01C，以水平初速
＝9m/s从皮带左端滑上皮带；皮带与小物块间动摩擦因数
＝0.8，设整个装置绝缘，小物块在运动过程中q保持不变，g取10m/s2。
（1）若皮带足够长，求小物块刚滑上传送带时，物块、小车的加速度大小？小车最终能达到最大速度？
（2）小车右侧足够远处有一内壁光滑、绝缘的竖直圆形轨道，其半径R="0.25m" 。轨道最下端C点与AB等高，C点处有一小缺口，可以让绝缘小物块射入圆形轨道内。小物块以
＝5m/s的速度从C处的小缺口冲入圆轨道，在其冲入瞬间，轨道所在空间立即施加一竖直方向的匀强电场。若要使小物块不脱离圆轨道，则匀强电场的大小与方向应满足什么条件？