光是由沒有靜態(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)想未來的宇宙航事業(yè)中利用太陽(yáng)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(jì)，設(shè)太陽(yáng)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(yáng)帆為背景，考查了動(dòng)量定理的定性應(yīng)用、光子及光子與物質(zhì)相互作用的特點(diǎn)。這類問題的關(guān)鍵在于通過對(duì)具體情景的分析，建立準(zhǔn)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(xì)審題可知，光子與物質(zhì)的相互作用，可以等效為力學(xué)中的小球與平板之間的作用，設(shè)每一個(gè)光子的動(dòng)量為P，單位面積上入射的光子個(gè)數(shù)為n，作用時(shí)間為Δt，帆面的總面積為s，則對(duì)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(duì)于黑色的帆面，反射光子數(shù)忽略不計(jì)，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(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

輪滑運(yùn)動(dòng)員與滑輪總質(zhì)量為M，運(yùn)動(dòng)員手托著一個(gè)質(zhì)量為m的彩球，在半圓形軌道上及空中進(jìn)行表演，如圖所示。運(yùn)動(dòng)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(diǎn)b后繼續(xù)豎直上升，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)立即豎直上拋手中的彩球。彩球從手中拋出到最高點(diǎn)時(shí)間t恰等于運(yùn)動(dòng)員離開b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的時(shí)間。設(shè)在半圓形軌道運(yùn)動(dòng)過程中需要克服阻力做功為Wf，不計(jì)空氣阻力。
求：（1）人拋出彩球時(shí)對(duì)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(yùn)動(dòng)，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2。當(dāng)木箱速度為v0="3" m／s時(shí)，在木箱上表面的右端輕輕地放上一個(gè)質(zhì)量m="2" kg的光滑小鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，g取10m／s2.求：
(1)小鐵塊與木箱脫離時(shí)長(zhǎng)木箱的速度大小v1；
(2)小鐵塊剛著地時(shí)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(zhǎng)木板依次緊挨著放在水平地面上，每塊木板的長(zhǎng)度為0.5m，質(zhì)量為0.6 kg。在第一塊長(zhǎng)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(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)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(zhǎng)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(zhǎng)木板時(shí)，長(zhǎng)木板才開始在地面上滑動(dòng)。
（2）求物塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中相對(duì)出發(fā)點(diǎn)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(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。求：

（1）金屬塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（2）經(jīng)過時(shí)間t撤去拉力F，求撤去拉力后金屬塊在地面上滑行的時(shí)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(zhǎng)為L，車右端（A點(diǎn)）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(diǎn)C為界， AC段與CB段摩擦因數(shù)不同．現(xiàn)給車施加一個(gè)向右的水平恒力，使車向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)金屬塊在車上開始滑動(dòng)，當(dāng)金屬塊滑到中點(diǎn)C時(shí)，即撤去這個(gè)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(diǎn)）。如果金屬塊與車的AC段間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，與CB段間的動(dòng)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(dòng)量，光照射到某個(gè)面上就會(huì)產(chǎn)生壓力.有人設(shè)想在火星探測(cè)器上安裝上面積很大的薄膜，正對(duì)著太陽(yáng)光，靠太陽(yáng)光在薄膜上產(chǎn)生的壓力推動(dòng)探測(cè)器前進(jìn)，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(cè)器的加速度大
B．安裝吸收率極高的薄膜，探測(cè)器的加速度大
C．兩種情況下，由于探測(cè)器的質(zhì)量一樣，探測(cè)器的加速度大小應(yīng)相同
D．兩種情況下，探測(cè)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(yùn)動(dòng)，現(xiàn)受到跟運(yùn)動(dòng)方向相同的沖量15 N·s的作用，歷時(shí)4 s，物體的動(dòng)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(jì)算題

如圖，虛線下方有足夠大的場(chǎng)強(qiáng)大小E=5.0×103 V/m和上方場(chǎng)強(qiáng)為8mg/3q的勻強(qiáng)電場(chǎng)，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?yàn)榻^緣小球且不帶電，被長(zhǎng)為R的絕緣絲線懸掛在O點(diǎn)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(jìn)入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)速度剛好水平，同時(shí)與B球發(fā)生正碰并立即粘在一起圍繞O點(diǎn)做半徑為R=0.7m完整的圓周運(yùn)動(dòng)，假設(shè)甲、乙兩球可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10 m/s2。(sin53°="0.8,c0s53°=0.6)"

小題1:假設(shè)初速度v="20m/s" ，試求小球A與B球碰撞前能運(yùn)動(dòng)的水平位移的大小和整個(gè)過程中電場(chǎng)力對(duì)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(yùn)動(dòng)，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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