3 . 2023年10月17日，伴随着集结号响起，复旦附中校运动会开幕，运动会中有很多有趣的物理应用，某学习小组对其进行了研究。
1．如图所示，同学踩着轻质滑板（可整体视为质点）以4m/s的速度冲上一足够高的固定光滑斜面，则该同学可以冲到的最高点高度为___________m。若解除斜面的固定，假设斜面与地面之间光滑，斜面质量与同学质量相等，那么该同学冲到的最高点高度为___________ m（本题中g取 10m/s²）。

2．为使方阵表演时使用的肥皂泡悬在空中不要落地，有同学找来两块较大的金属板A、B，板A、B平行放置相距为d，并与一电源相连，板间放一质量为m、带电荷量为q的小肥皂泡，开关S闭合后，肥皂泡恰好静止。G为灵敏电流计，以下说法正确的是（　　）

A．若将S断开，则肥皂泡将做自由落体运动，G表中无电流

B．若将S断开，将A向上平移一小段距离，则肥皂泡将静止，G表中无电流

C．若将A向上平移一小段距离，则肥皂泡向下加速运动，G表中有b→a的电流

D．若将A向左平移一小段距离，则肥皂泡仍然静止，G表中有b→a的电流

3．跳绳打在地上使得地面振动，某同学用的传感器截获了一列地表振动横波，已知该波形图沿x轴正方向传播，在t（图中实线）与t+0.6s（图中虚线）两个时刻x轴上-3~3km区间内的波形图如图所示，则下列说法正确的是（　　）
t

A．该机械波波的波长为6km

B．质点振动的最大周期为1.2s

C．该机械波波速可能为10km/s

D．从t时刻开始计时，x=2km处的质点比x=1.5km处的质点先回到平衡位置

4．某同学研究班级长绳比赛中绳与人的运动，如图所示，为研究方便，把跳绳平直的部分简化成一根垂直纸面的杆子，用A点表示， 杆子沿半径为0.8m的圆匀速顺时针转动，转速为每秒1圈。某同学（可视为一个直立的细圆柱）向左垂直杆子跑入跳绳区域，在绳运动到最右端后开始的周期内，始终保持身体贴紧跳绳，则同学在这段运动过程中加速度的最大值为___________m/s²（结果保留2位有效数字）。

5．校运会开幕式上，有班级的方阵表演中使用了气动小火箭，同学们发现每次火箭飞出后，火箭头部都会闪烁发光，同学拆解后对其进行了研究，发现火箭内部结构如图所示。火箭由三部分组成（各部分均能沿轴向运动）：
部件一：外壳和金属板（可视为刚体）总质量，
部件二：轻质弹簧， 其劲度系数 ；
（弹簧一端固定在金属板上，另一端固定在电路板）
部件三：触点、电路板和灯泡（可视为刚体） 总质量
火箭静止时，弹簧处于原长状态，此时触点与金属板的距离为1.2cm。此后只要触点接触到金属板，则灯泡就能持续闪烁一段时间。
使用时，通过某气动装置在极短时间给火箭外壳一个沿轴线向前的冲量，使得外壳和金属板突然获得向前的速度，火箭飞出。
（1）触点与金属板接触前，三个部件的总动能___________；总弹性势能___________；总机械能___________。（本问选填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）写出弹簧弹性势能表达式：___________ （用劲度系数k和压缩或伸长量x表示）
（3）则此冲量至少为多大，才可使得火箭飞出后灯泡发光？___________ （本题中空气阻力与重力忽略不计）