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    光是由没有静态质量但有动量的光子构成，当光子撞击光滑的物体平面时，可以像从墙上反弹回来的乒乓球一样改变运动方向，并给撞击物体以相应的推动作用力。单个光子产生的推力极其微小，在太阳到地球的距离上，众多光子在1平方米帆面上产生的推力只有，还不足一只蚂蚁的重量，加速度很小，但根据速度＝加速度×时间的公式，只要时间足够长，太阳帆最终能达到一定速度。科学家设想未来的宇宙航事业中利用太阳帆来加速星际飞船。如果帆是白色的，反射全部光子，如果帆是黑色，那么反射光子数忽略不计，设太阳光是垂直入射帆面的。则下列说法正确的是（   ）
    A．白色帆面所受推力大
    B．黑色帆面所受推力大
    C．两种帆面所受推力一样大
    D．无法确定哪种帆面所受推力大
    A
    本题以太阳帆为背景，考查了动量定理的定性应用、光子及光子与物质相互作用的特点。这类问题的关键在于通过对具体情景的分析，建立准确的物理模型。更确切地说是考查考生建立物理模型的能力。
    通过仔细审题可知，光子与物质的相互作用，可以等效为力学中的小球与平板之间的作用，设每一个光子的动量为P，单位面积上入射的光子个数为n，作用时间为Δt，帆面的总面积为s，则对于白色的帆面反射全部光子，可得光子平均作用力的冲量为F1Δt＝2nsP，则平均作用力为F1=2nsP/Δt。同理对于黑色的帆面，反射光子数忽略不计，冲量是上述值的一半，亦即平均作用力减半F2=nsP/Δt，由上述分析易知A是正确的。
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    轮滑运动员与滑轮总质量为M，运动员手托着一个质量为m的彩球，在半圆形轨道上及空中进行表演，如图所示。运动员从半圆轨道边缘a由静止开始下滑，冲上轨道另一边等高点b后继续竖直上升，到达最高点时立即竖直上抛手中的彩球。彩球从手中抛出到最高点时间t恰等于运动员离开b点运动到最高点时的时间。设在半圆形轨道运动过程中需要克服阻力做功为Wf，不计空气阻力。
    求：（1）人抛出彩球时对彩球所做的功。
    （2）人在圆形轨道中所做的功。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，宽为L＝1 m、高为h＝7.2 m、质量为M＝8 kg、上表面光滑的木箱在水平地面上运动，木箱与地面间的动摩擦因数为μ＝0.2。当木箱速度为v0="3" m／s时，在木箱上表面的右端轻轻地放上一个质量m="2" kg的光滑小铁块(可视为质点)，g取10m／s2.求：
    (1)小铁块与木箱脱离时长木箱的速度大小v1；
    (2)小铁块刚着地时与木箱左端的距离.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    五块完全相同的长木板依次紧挨着放在水平地面上，每块木板的长度为0.5m，质量为0.6 kg。在第一块长木板的最左端放置一质量为0.98 kg的小物块。已知小物块与长木板间的动摩擦因数为0.2，长木板与地面间的动摩擦因数为0.1，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。一颗质量为0.02 kg的子弹以150 m/s的水平速度击中小物块并立即与小物块一起在长木板表面滑行，重力加速度g取10 m/s2。
    （1）分析小物块滑至哪块长木板时，长木板才开始在地面上滑动。
    （2）求物块在整个运动过程中相对出发点滑行的最大距离。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，质量为M的金属块放在水平地面上，在与水平方向成θ角斜向上、大小为F的拉力作用下，由静止开始向右做加速度为a的匀加速直线运动，重力加速度为g。求：

    （1）金属块与地面间的动摩擦因数；
    （2）经过时间t撤去拉力F，求撤去拉力后金属块在地面上滑行的时间．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题



    如图17所示，光滑水平地面上停着一辆平板车，其质量为2m，长为L，车右端（A点）有一块静止的质量为m的小金属块．金属块与车间有摩擦，与中点C为界， AC段与CB段摩擦因数不同．现给车施加一个向右的水平恒力，使车向右运动，同时金属块在车上开始滑动，当金属块滑到中点C时，即撤去这个力．已知撤去力的瞬间，金属块的速度为v0，车的速度为2v0，最后金属块恰停在车的左端（B点）。如果金属块与车的AC段间的动摩擦因数为，与CB段间的动摩擦因数为，求与的比值．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    光子不仅有能量，还有动量，光照射到某个面上就会产生压力.有人设想在火星探测器上安装上面积很大的薄膜，正对着太阳光，靠太阳光在薄膜上产生的压力推动探测器前进，第一次安装的是反射率极高的薄膜，第二次安装的是吸收率极高的薄膜，那么（   ）
    A．安装反射率极高的薄膜，探测器的加速度大
    B．安装吸收率极高的薄膜，探测器的加速度大
    C．两种情况下，由于探测器的质量一样，探测器的加速度大小应相同
    D．两种情况下，探测器的加速度大小不好比较

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    质量为5 kg的物体，原来以v="5" m/s的速度做匀速直线运动，现受到跟运动方向相同的冲量15 N·s的作用，历时4 s，物体的动量大小变为（ ）
    A．80 kg·m/sB．160 kg·m/s?
    C．40 kg·m/sD．10 kg·m/s?

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图，虚线下方有足够大的场强大小E=5.0×103 V/m和上方场强为8mg/3q的匀强电场，方向均水平向右。质量均为m=1.5×10-2kg的A、B小球，其中B球为绝缘小球且不带电，被长为R的绝缘丝线悬挂在O点刚好静止在虚线上， A球带电荷量为qA=+6.0×10-6C，在竖直平面内的以某一初速度v竖直进入电场，运动到B点速度刚好水平，同时与B球发生正碰并立即粘在一起围绕O点做半径为R=0.7m完整的圆周运动，假设甲、乙两球可视为质点，g取10 m/s2。(sin53°="0.8,c0s53°=0.6)"

    小题1:假设初速度v="20m/s" ，试求小球A与B球碰撞前能运动的水平位移的大小和整个过程中电场力对小球做功的最大值。
    小题2:如果小球刚好能做完整的圆周运动，试求碰撞前A球的最小速度和绳子所受的最大拉力分别多大。

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