太陽帆是一種不帶機械動力裝置的輕便航天器，它像帆船利用風(fēng)的壓力前進一樣，利用太陽光和太陽風(fēng)的壓力，作用在帆上來加速飛行．那么，光有壓力嗎？回答是肯定的．當(dāng)彗星飛近太陽時，彗星上的部分物質(zhì)升華和蒸發(fā)為氣體，形成一條總是背向太陽的尾巴，就曾被認(rèn)為是太陽光的壓力作用的結(jié)果（后來弄清楚主要是太陽風(fēng)作用的結(jié)果）．從理論上來說，光是光子形成的，每個光子都有一定的能量．當(dāng)光子撞在帆上被吸收時，這就是光的壓力．如光子被反射，壓力還會增加．當(dāng)然，光壓是非常小的．在地球上，一個絕對黑體，即光被完全吸收的物體，每平方米上大約只受到2.5×10
-6N的光壓．但在太空真空中，太陽光壓仍能發(fā)揮作用．早在20世紀(jì)20年代，齊奧爾科夫斯基就提出了太陽帆的概念．光壓雖然很小，但可以長期不間斷地作用．理論研究表明，在進入太空的航天器上拉起一張巨大的帆，可為航天器提供足夠的動力．如果帆面（看成正方形）邊長300米，可使500千克的航天器從靜止開始沿半橢圓軌道，經(jīng)200天的加速飛到火星．如果帆面邊長增大到2000米，則可使5噸的飛船飛離太陽系．?
看完這篇文章，提起了小明的探究興趣，小明想進一步研究力和運動之間的關(guān)系，于是他設(shè)計了如圖的實驗．用鉤碼通過細線去拉動小車，不斷改變鉤碼的重量G和小車的質(zhì)量m，來研究不同受力的情況下小車的運動狀態(tài)改變的情況．
圖中打點計時器每隔0.02s在紙帶上打一個，小明每次測出5個間隔內(nèi)小車運動的距離，記錄在表中．（不考慮小車與木板，繩與滑輪之間的摩擦）
（1）將表中空白的地方填上數(shù)據(jù)
| G=1N m=1kg |
|
第0.1s內(nèi) |
第0.2s內(nèi) |
第0.3s內(nèi) |
第0.4s內(nèi) |
… |
| S（m） |
0.005 |
0.015 |
0.025 |
0.035 |
|
| G=2N m=1kg |
|
第0.1s內(nèi) |
第0.2s內(nèi) |
第0.3s內(nèi) |
第0.4s內(nèi) |
… |
| S（m） |
0.01 |
0.03 |
|
0.07 |
|
| G=2N m=2kg |
|
第0.1s內(nèi) |
第0.2s內(nèi) |
第0.3s內(nèi) |
第0.4s內(nèi) |
… |
| S（m） |
0.005 |
0.015 |
0.025 |
|
|
（2）小明用鉤碼通過細線拉動小車，而不是使用彈簧測力計，這樣做有什么好處？
（3）根據(jù)文中的信息和小明實驗的數(shù)據(jù)，計算邊長為2000米，質(zhì)量為5t的太陽帆航天器僅僅在光壓的作用下從靜止開始運動1天后，經(jīng)過的總路程約是多少？（假設(shè)太陽帆為絕對黑體，且受到的太陽光壓大小不變）
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太陽帆是一種不帶機械動力裝置的輕便航天器，它像帆船利用風(fēng)的壓力前進一樣，利用太陽光和太陽風(fēng)的壓力，作用在帆上來加速飛行．那么，光有壓力嗎？回答是肯定的．當(dāng)彗星飛近太陽時，彗星上的部分物質(zhì)升華和蒸發(fā)為氣體，形成一條總是背向太陽的尾巴，就曾被認(rèn)為是太陽光的壓力作用的結(jié)果（后來弄清楚主要是太陽風(fēng)作用的結(jié)果）．從理論上來說，光是光子形成的，每個光子都有一定的能量．當(dāng)光子撞在帆上被吸收時，這就是光的壓力．如光子被反射，壓力還會增加．當(dāng)然，光壓是非常小的．在地球上，一個絕對黑體，即光被完全吸收的物體，每平方米上大約只受到2.5×10-6N的光壓．但在太空真空中，太陽光壓仍能發(fā)揮作用．早在20世紀(jì)20年代，齊奧爾科夫斯基就提出了太陽帆的概念．光壓雖然很小，但可以長期不間斷地作用．理論研究表明，在進入太空的航天器上拉起一張巨大的帆，可為航天器提供足夠的動力．如果帆面（看成正方形）邊長300米，可使500千克的航天器從靜止開始沿半橢圓軌道，經(jīng)200天的加速飛到火星．如果帆面邊長增大到2000米，則可使5噸的飛船飛離太陽系．?
