Question

光子不僅有能量，還有動量，光照射到某個面上就會產生壓力-光壓，宇宙飛船可以采用光壓作為動力．現給飛船安上面積很大的薄膜，正對著太陽光，靠太陽光在薄膜上產生的壓力推動宇宙飛船前進，第一次安裝反射率極高的薄膜，第二次安裝的是吸收率極高的薄膜，那么（　　）

A、第一次飛船的加速度大

B、第二次飛船的加速度大

C、兩種情況，飛船的加速度一樣大

D、兩種情況的加速度不能比較

Answer 1

分析：明確吸收率極高的薄膜時，光子的末動量為零；再根據動量定理得出作用力的大小，結合牛頓第二定律比較加速度的大小．

解答：解：因為光子和薄膜的接觸時間極短，在兩種情況下接觸的時間可以認為近似相等，運用反射率極高的薄膜，根據動量定理得，F₁t=-2mv，運用吸收率極高的薄膜，根據動量定理有：F₂t=-mv，知安裝反射率極高的薄膜，產生的作用力較大，根據牛頓第二定律知，產生的加速度較大．故A正確，B、C、D錯誤．
故選A．

點評：解決本題的關鍵運用反射率極高和吸收率極高的薄膜時光子動量的變化量不等．