太陽帆航天器是一種利用太陽光的壓力進行太空飛行的航天器，如圖所示．在沒有空氣的宇宙中，太陽光光子會連續撞擊太陽...

問題詳情：

太陽帆航天器是一種利用太陽光的壓力進行太空飛行的航天器，如圖所示．在沒有空氣的宇宙中，太陽光光子會連續撞擊太陽帆，使太陽帆獲得的動量逐漸增加，從而產生加速度．太陽帆飛船無需燃料，只要有陽光，就會不斷獲得動力加速飛行．有人設想在探測器上安裝有面積極大、反*功率極高的太陽帆，並讓它正對太陽．已知太陽光照*太陽帆時每平方米麵積上的輻*功率為P0，探測器和太陽帆的總質量為m，太陽帆的面積為s，此時探測器的加速度大小為(     )

  A．         B．          C．          D．

【回答】

考點：動量定理；牛頓第二定律．

專題：動量定理應用專題．

分析：根據ε=hf求解每個光子的能量，根據E=P0S 求解每秒照*到帆面上的能量E，根據N=求解每秒*到帆面上的光子數；

根據動量定理求解太陽光的推力，根據牛頓第二定律求解加速度．

解答：  解：每秒光照*到帆面上的能量：E=P0S ①

光子的平均能量ε=hf          ②

光子的頻率：f=            ③

每秒*到帆面上的光子數：N=      ④

由①②③④解得：N=         ⑤

每個光子的動量：p=       ⑥

光*到帆面被反*，由動量定理得：Ft=2Ntp    ⑦

對飛船，由牛頓第二定律得：F=ma    ⑧

由⑤⑥⑦⑧⑨解得：a=；

故選：A．

點評：本題關鍵是明確太陽帆飛船的工作原理，然後結運用能量守恆定律、愛因斯坦光子說、動量定理、牛頓第二定律列式後聯立求解．

知識點：動量守恆定律

題型：選擇題