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【題目】根據量子理論，光子不但有能量，還有動量，光子動量p=，其中h是普朗克常量，是光子的波長。光子有動量，光照到物體表面，對物體表面產生壓力。某同學設計了一種以光壓為動力的宇宙飛船。給飛船裝上面積為S=4×104m2反射率極髙的帆板，并讓它正對太陽，軌道位置每秒鐘每平方米面積上得到的太陽光能為E0=1.35 kJ，航天器質量為M=50 kg，忽略除光壓力以外其他力的作用，不考慮因為位置變化導致的單位面積功率變化，c =3.0×108 m/s。求

（1）1s向照射到帆板上光子的總動量；

（2）飛船的加速度大��；1小時內飛船的速度變化大�。ńY果保留2位有效數字）。

【答案】（1）0.18N·s；（2）26m/s

【解析】

（1）光子能量E=hv.

光子動量

p=

所以

E=pc.

單位時間接收到的能量與光子數n的關系

E0S=nE

P總=np

所以

P總==0.18N·s

（2）對撞上帆板光子分析，由動量定理

2P總=F壓t，

其中t=1s

由牛頓第二定律

a==7.2×10-3m/s2

△v=at=26m/s

練習冊系列答案
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【題目】“雙星系統(tǒng)”由相距較近的星球組成，每個星球的半徑均遠小于兩者之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠離其他天體，它們在彼此的萬有引力作用下，繞某一點做勻速圓周運動。如圖所示，某一雙星系統(tǒng)中A星球的質量為m1，B星球的質量為m2，它們球心之間的距離為L，引力常量為G，則下列說法正確的是（　　）

A.B星球的軌道半徑為

B.A星球運行的周期為

C.A星球和B星球的線速度大小之比為m1：m2

D.若在O點放一個質點，則它受到兩星球的引力之和一定為零

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A.在B位置小球動能最大

B.在C位置小球動能最大

C.從A→C位置小球重力勢能的減少大于彈簧彈性勢能的增加

D.從A→D位置小球動能沒有發(fā)生改變

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【題目】從同一點水平拋出三個小球分別撞在豎直墻壁上a點、b點、c點，則（　�。�

A. 落在a點的小球水平速度最小

B. 落在b點的小球豎直速度最小

C. 落在c點的小球飛行時間最短

D. a、b、c三點速度方向的反向延長線交于一點

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【題目】圖示為A、B兩輛轎車在同一條平直高速公路上運動的圖像,A的最小速度和B的最大速度相同。已知在 時刻,A、B兩車相遇,則( )

A. 時,轎車A在后、轎車B在前

B. 在時間內,轎車A的加速度先變小后變大

C. 在時間內,兩轎車的位移相同

D. 在時間內,轎車B的位移為

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【題目】在平直公路上，自行車與同方向行駛的一輛汽車在t=0時同時經過某一個路標，它們的位移x（m）隨時間t（s）變化的規(guī)律為：汽車為，自行車為，則下列說法正確的是（ ）

A. 汽車作減速直線運動，自行車作勻速直線運動

B. 不能確定汽車和自行車各作什么運動

C. 開始經過路標后較小時間內自行車在前，汽車在后

D. 當自行車追上汽車時，它們距路標96m

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A. 初速度小

B. 在最高點時速度小

C. 質量小

D. 在空中運動時間短

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【題目】太陽內部發(fā)生的核反應主要是輕核的聚變，太陽中存在的主要元素是氫，氫核的聚變反應可以看做是4個氫核（）結合成1個茨核（）。下表中列出了部分粒子的質量（lu相當于931.5MeV的能量），以下說法中正確的是（ ）

粒子名稱

質子p

α粒子

電子e

中子n

質量/u

1.0073

4.0015

0.00055

1.0087

A.核反應方程式為

B.核反應方程式為

C.4個氫核結合成1個氦核時的質量虧損約為0.02715u

D.4個氫核聚變反應過程中釋放的能量約為24.8MeV

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