Question

【題目】“孤帆一片日邊來(lái)”，唐朝大詩(shī)人李白的這句詩(shī)似乎是為今天的太陽(yáng)帆吟誦的 現(xiàn)代科學(xué)發(fā)現(xiàn)，光對(duì)被照射物體確實(shí)具有力的作用，科學(xué)家正力圖用這一原理制造“太陽(yáng)帆”，用它為太空飛船提供動(dòng)力，以實(shí)現(xiàn)星際旅行 吹動(dòng)太陽(yáng)帆的“風(fēng)”，不再是吹動(dòng)普通風(fēng)帆的氣流，而是太陽(yáng)光形成的“光子流”

（1）你認(rèn)為這種“光子流”的速度應(yīng)為___________km/s

研究表明，在地球附近，一個(gè)正對(duì)著太陽(yáng)的面積為1.0×106 m2的平整光亮表面，受到的太陽(yáng)光的壓力約為9 N

（2）太陽(yáng)光對(duì)這個(gè)平面的壓強(qiáng)為___________Pa

由于光的壓強(qiáng)非常小，即使太陽(yáng)帆的面積非常大，飛船受到它的壓力也是非常小的 但只要時(shí)間足夠長(zhǎng)，安裝面積為1.0×104 m2的太陽(yáng)帆的飛船，也可能在1個(gè)月后速度超過(guò)2倍聲速，1年后可獲得脫離太陽(yáng)系的速度！

（3）關(guān)于光的壓力對(duì)太空中飛船的作用，下列說(shuō)法中正確的是（____）

A.只有飛船的質(zhì)量很小時(shí)，光的壓力才能推動(dòng)它

B.光的壓力可以使飛船加速前進(jìn)

C.光的壓力最多可使飛船做勻速運(yùn)動(dòng)

D.太空中光的壓力可能被空氣阻力所抵消

在遠(yuǎn)離地球的太空，宇宙飛船中電氣設(shè)備所需的電能較難補(bǔ)充，若將薄膜狀的太陽(yáng)能電池敷設(shè)在飛船巨大的太陽(yáng)帆上，就能為飛船提供足夠的電能

（4）太陽(yáng)帆上加裝太陽(yáng)能電池后，太陽(yáng)能將轉(zhuǎn)化成___________能和___________能

Answer 1

【答案】 3×105 9×10-6 B 電 化學(xué)

【解析】（1）太陽(yáng)光屬于電磁波，所以光子流的速度既是光速v＝3.0×108m/s；（2）太陽(yáng)光對(duì)這個(gè)平面的壓強(qiáng)約為p1＝ ＝＝9×106 pa；(3)飛船的運(yùn)動(dòng)和質(zhì)量沒(méi)關(guān)系，故A錯(cuò)，光的壓力非常小，但可以推動(dòng)飛船運(yùn)動(dòng)，時(shí)間越長(zhǎng)飛船速度越大，故B正確，C錯(cuò)誤，太空中沒(méi)有空氣，所以太空中光的壓力不會(huì)被空氣阻力所抵消，故D錯(cuò)。故答案為B.（4）由題意知：太陽(yáng)能將會(huì)轉(zhuǎn)化為宇宙飛船中電器設(shè)備所需的電能和能使飛船實(shí)現(xiàn)星際旅行所需要的機(jī)械能。