科学家设想在未来的航天事业中用太阳帆来加速星际宇宙飞船，按照近代光的粒子说，光是由光子组成，飞船在太空中张开太阳帆，使太阳光垂直照射到太阳帆上，太阳帆的面积为S，太阳帆

题目

科学家设想在未来的航天事业中用太阳帆来加速星际宇宙飞船，按照近代光的粒子说，光是由光子组成，飞船在太空中张开太阳帆，使太阳光垂直照射到太阳帆上，太阳帆的面积为S，太阳帆对光的反射率为100%，设太阳帆上每单位面积每秒到达n个光子，每个光子的动量为P，如飞船总质量为m，求飞船加速度的表达式． 如太阳帆面对阳光一面是黑色的，情况又如何？

答案

设t秒时间内有光子对飞船的平均作用力为F，则相应光子也受大小为F的力，取光子返回方向为正，对t秒时间内所有光子分析，由动量定理得：Ft=（nSt）P-（nSt）（-P）=2nStP可解得：F=2nSP飞船所受的合力也为2nSP．于是...

太阳帆受到光子的作用，由动量定理可求得飞船受到的冲击力；再由牛顿第二定律可求得飞船的加速度；

本题考点：动量守恒定律．

考点点评：本题考查动量定理的应用，在解题时要明确光子的反射与吸收的不同，得出正确的动量表达式．