光是由沒有靜態(tài)質(zhì)量但有動量的光子構成，當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×時間的公式，只要時間足夠長，太陽帆最終能達到一定速度�？茖W家設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
A
本題以太陽帆為背景，考查了動量定理的定性應用、光子及光子與物質(zhì)相互作用的特點。這類問題的關鍵在于通過對具體情景的分析，建立準確的物理模型。更確切地說是考查考生建立物理模型的能力。
通過仔細審題可知，光子與物質(zhì)的相互作用，可以等效為力學中的小球與平板之間的作用，設每一個光子的動量為P，單位面積上入射的光子個數(shù)為n，作用時間為Δt，帆面的總面積為s，則對于白色的帆面反射全部光子，可得光子平均作用力的沖量為F1Δt＝2nsP，則平均作用力為F1=2nsP/Δt。同理對于黑色的帆面，反射光子數(shù)忽略不計，沖量是上述值的一半，亦即平均作用力減半F2=nsP/Δt，由上述分析易知A是正確的。
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

輪滑運動員與滑輪總質(zhì)量為M，運動員手托著一個質(zhì)量為m的彩球，在半圓形軌道上及空中進行表演，如圖所示。運動員從半圓軌道邊緣a由靜止開始下滑，沖上軌道另一邊等高點b后繼續(xù)豎直上升，到達最高點時立即豎直上拋手中的彩球。彩球從手中拋出到最高點時間t恰等于運動員離開b點運動到最高點時的時間。設在半圓形軌道運動過程中需要克服阻力做功為Wf，不計空氣阻力。
求：（1）人拋出彩球時對彩球所做的功。
（2）人在圓形軌道中所做的功。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，寬為L＝1 m、高為h＝7.2 m、質(zhì)量為M＝8 kg、上表面光滑的木箱在水平地面上運動，木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2。當木箱速度為v0="3" m／s時，在木箱上表面的右端輕輕地放上一個質(zhì)量m="2" kg的光滑小鐵塊(可視為質(zhì)點)，g取10m／s2.求：
(1)小鐵塊與木箱脫離時長木箱的速度大小v1；
(2)小鐵塊剛著地時與木箱左端的距離.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

五塊完全相同的長木板依次緊挨著放在水平地面上，每塊木板的長度為0.5m，質(zhì)量為0.6 kg。在第一塊長木板的最左端放置一質(zhì)量為0.98 kg的小物塊。已知小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。一顆質(zhì)量為0.02 kg的子彈以150 m/s的水平速度擊中小物塊并立即與小物塊一起在長木板表面滑行，重力加速度g取10 m/s2。
（1）分析小物塊滑至哪塊長木板時，長木板才開始在地面上滑動。
（2）求物塊在整個運動過程中相對出發(fā)點滑行的最大距離。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質(zhì)量為M的金屬塊放在水平地面上，在與水平方向成θ角斜向上、大小為F的拉力作用下，由靜止開始向右做加速度為a的勻加速直線運動，重力加速度為g。求：

（1）金屬塊與地面間的動摩擦因數(shù)；
（2）經(jīng)過時間t撤去拉力F，求撤去拉力后金屬塊在地面上滑行的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題



如圖17所示，光滑水平地面上停著一輛平板車，其質(zhì)量為2m，長為L，車右端（A點）有一塊靜止的質(zhì)量為m的小金屬塊．金屬塊與車間有摩擦，與中點C為界， AC段與CB段摩擦因數(shù)不同．現(xiàn)給車施加一個向右的水平恒力，使車向右運動，同時金屬塊在車上開始滑動，當金屬塊滑到中點C時，即撤去這個力．已知撤去力的瞬間，金屬塊的速度為v0，車的速度為2v0，最后金屬塊恰停在車的左端（B點）。如果金屬塊與車的AC段間的動摩擦因數(shù)為，與CB段間的動摩擦因數(shù)為，求與的比值．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

光子不僅有能量，還有動量，光照射到某個面上就會產(chǎn)生壓力.有人設想在火星探測器上安裝上面積很大的薄膜，正對著太陽光，靠太陽光在薄膜上產(chǎn)生的壓力推動探測器前進，第一次安裝的是反射率極高的薄膜，第二次安裝的是吸收率極高的薄膜，那么（   ）
A．安裝反射率極高的薄膜，探測器的加速度大
B．安裝吸收率極高的薄膜，探測器的加速度大
C．兩種情況下，由于探測器的質(zhì)量一樣，探測器的加速度大小應相同
D．兩種情況下，探測器的加速度大小不好比較

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)量為5 kg的物體，原來以v="5" m/s的速度做勻速直線運動，現(xiàn)受到跟運動方向相同的沖量15 N·s的作用，歷時4 s，物體的動量大小變?yōu)椋?nbsp;）
A．80 kg·m/sB．160 kg·m/s?
C．40 kg·m/sD．10 kg·m/s?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，虛線下方有足夠大的場強大小E=5.0×103 V/m和上方場強為8mg/3q的勻強電場，方向均水平向右。質(zhì)量均為m=1.5×10-2kg的A、B小球，其中B球為絕緣小球且不帶電，被長為R的絕緣絲線懸掛在O點剛好靜止在虛線上， A球帶電荷量為qA=+6.0×10-6C，在豎直平面內(nèi)的以某一初速度v豎直進入電場，運動到B點速度剛好水平，同時與B球發(fā)生正碰并立即粘在一起圍繞O點做半徑為R=0.7m完整的圓周運動，假設甲、乙兩球可視為質(zhì)點，g取10 m/s2。(sin53°="0.8,c0s53°=0.6)"

小題1:假設初速度v="20m/s" ，試求小球A與B球碰撞前能運動的水平位移的大小和整個過程中電場力對小球做功的最大值。
小題2:如果小球剛好能做完整的圓周運動，試求碰撞前A球的最小速度和繩子所受的最大拉力分別多大。

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同步練習冊答案