科學(xué)家設(shè)想在未來(lái)的航天事業(yè)中利用太陽(yáng)帆來(lái)加速星際飛船，“神舟”五號(hào)飛船在軌道上運(yùn)行的期間，地面指揮控制中心成功地實(shí)施了飛船上太陽(yáng)帆板展開(kāi)的試驗(yàn).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(zhǎng)為λ,太陽(yáng)帆板面積為S,反射率為100%,光子動(dòng)量p=,設(shè)太陽(yáng)光垂直射到太陽(yáng)帆板上,飛船總質(zhì)量為m,求飛船的加速度.

解析：動(dòng)量為p的光子垂直打到太陽(yáng)帆板上再反射,動(dòng)量的改變量

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

此處設(shè)末動(dòng)量方向?yàn)檎较?由動(dòng)量定理FΔt=Δp                                  ②

由牛頓第三定律知,太陽(yáng)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==.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

光是由沒(méi)有靜態(tài)質(zhì)量但有動(dòng)量的光子構(gòu)成，當(dāng)光子撞擊光滑的物體平面時(shí)，可以像從墻上反彈回來(lái)的乒乓球一樣改變運(yùn)動(dòng)方向，并給撞擊物體以相應(yīng)的推動(dòng)作用力。單個(gè)光子產(chǎn)生的推力極其微小，在太陽(yáng)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(shí)間足夠長(zhǎng)，太陽(yáng)帆最終能達(dá)到一定速度�？茖W(xué)家設(shè)想未來(lái)的宇宙航事業(yè)中利用太陽(yáng)帆來(lái)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(jì)，設(shè)太陽(yáng)光是垂直入射帆面的。則下列說(shuō)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(wú)法確定哪種帆面所受推力大

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