试题难度：难度：中档 试题类型：问答题 试题内容：光子具有动量，因此光照到物体表面被反射或被吸收时，都会对物体产生压力．利用这一原理，可以用太阳光作为探测器进行宇宙航行的动力．科学家们设计的一种探测器有8张三角形的帆像风车那样安装在探测器的周围，总面积达S=104m2，并始终保持正对着太阳．通过帆上的反光膜反射太阳光，利用太阳光对帆的压力使探测器得到加速．该探测器的总质量m=500kg．它所在的区域内每平方米面积上获得的太阳光功率为P=1kW，设反光膜能将太阳光全部反射．求：
（1）太阳光对帆的总压力F是多大？
（2）在太阳光的作用下，该探测器的速度每天可以增加多少？
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试题答案：（1）设探测器的帆时间t内接受到的光子总数为n，则有 PSt=nE其中E是每个光子的能量．对这些光子运用动量定理：设它们受到的总作用力是F，则 Ft=n?2p其中p是每个光子的动量又E=mc2，p=mc则得 E=pc由以上各式得：F=2PSc代入数据得 F=0.00667N根据牛顿第三定律得：太阳光对帆的总压力也是F=0.067N（2）在一天时间内，对探测器运用动量定理得 Ft=m△v得△v=11.5m/s答：（1）太阳光对帆的总压力F是0.067N．（2）在太阳光的作用下，该探测器的速度每天可以增加11.5m/s．