Question

19．阅读短文，并回答问题
现代科学发现，光对被照射物体具有力的作用，科学家正力图用这一原理制造“太阳帆”，用它为太空飞船提供动力，以实现星际旅行．吹动太阳帆的“风”，不再是吹动普通风帆的气流，而是太阳光形成的“光子流”．
研究表明，在地球附近，一个正对着太阳的面积为1.0×10⁶m²的平整光亮表面，受到的太阳光的压力约为9N．
由于光的压强非常小，即使太阳帆的面积非常大，飞船受到它的压力也是非常小的．但只要时间足够长，安装面积为1.0×10⁴m²的太阳帆的飞船，也可能在1个月后速度超过2倍声速，1年后可获得脱离太阳系的速度！
在远离地球的太空，宇宙飞船中电气设备所需的电能较难补充，若将薄膜状的太阳能电池敷设在飞船巨大的太阳帆上，就能为飞船提供足够的电能．
（1）吹动太阳帆的“光子流”的速度应为3×10⁵m/s．
（2）在地球附近，一个正对着太阳的面积为1.0×10⁶m²的平整光亮表面，太阳光对这个平面的压强为9×10^-6Pa．
（3）关于光的压力对太空中飞船的作用，下列说法中正确的是B
A．只有飞船的质量很小时，光的压力才能推动它
B．光的压力可以使飞船加速前进
C．光的压力最多可使飞船作匀速运动
D．太空中光的压力可能被空气阻力所抵消
（4）加装太阳能电池后的“太阳帆”，能够将太阳能将转化成电能和机械能．

Answer 1

分析 （1）“光子流”的速度应接近于光速，
（2）已知压力与受力面积，由压强公式可以求出压强．
（3）根据题干提供的信息，对各个选项进行分析判断；
（4）太阳能电池能将光能转化为电能．

解答 解：（1）这种“光子流”的速度应接近光速，为3×10⁵km/s．
（2）太阳光对这个平面的压强为：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{9N}{1.0×1{0}^{6}{m}^{2}}$=9×10^-6Pa；
（3）A、飞船的运动和质量没关系，故A错误；
BC、光的压力作用在飞船上，飞船受力不平衡，飞船可以做加速运动，故B正确、C错误，
D、太空中没有空气，所以太空中光的压力不会被空气阻力所抵消，故D错误；
（4）太阳帆上加装太阳能电池后，就是为了让飞船运动和产生电能，
太阳帆上加装太阳能电池后，太阳能将转化成电能和机械能．
故答案为：（1）3×10⁵；（2）9×10^-6；（3）B；（4）电；机械．

点评 本题考查压强的计算、力的作用效果、能量的转化，认真分析题意得出有用信息是本题的关键．