科學(xué)家設(shè)想在未來的航天事業(yè)中利用太陽帆來加速星際飛船，“神舟”五號飛船在軌道上運行的期間，地面指揮控制中心成功地實施了飛船上太陽帆板展開的試驗.設(shè)該飛船所在地每秒每單位面積(m2)接收的光子數(shù)為n,光子平均波長為λ,太陽帆板面積為S,反射率為100%,光子動量p=,設(shè)太陽光垂直射到太陽帆板上,飛船總質(zhì)量為m,求飛船的加速度.


解析:

動量為p的光子垂直打到太陽帆板上再反射,動量的改變量

Δp=p末-p初=p-(-p)=2p                                                          ①

此處設(shè)末動量方向為正方向,由動量定理FΔt=Δp                                  ②

由牛頓第三定律知,太陽帆板上受到的光壓力F′=F=,由牛頓第二定律:F=ma可得飛船的加速度a==.

練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

光是由沒有靜態(tài)質(zhì)量但有動量的光子構(gòu)成，當(dāng)光子撞擊光滑的物體平面時，可以像從墻上反彈回來的乒乓球一樣改變運動方向，并給撞擊物體以相應(yīng)的推動作用力。單個光子產(chǎn)生的推力極其微小，在太陽到地球的距離上，眾多光子在1平方米帆面上產(chǎn)生的推力只有，還不足一只螞蟻的重量，加速度很小，但根據(jù)速度＝加速度×?xí)r間的公式，只要時間足夠長，太陽帆最終能達(dá)到一定速度�？茖W(xué)家設(shè)想未來的宇宙航事業(yè)中利用太陽帆來加速星際飛船。如果帆是白色的，反射全部光子，如果帆是黑色，那么反射光子數(shù)忽略不計，設(shè)太陽光是垂直入射帆面的。則下列說法正確的是（    ）

A．白色帆面所受推力大

B．黑色帆面所受推力大

C．兩種帆面所受推力一樣大

D．無法確定哪種帆面所受推力大

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