神舟七號宇宙飛船的航天員在準備出艙進行太空漫步時，意外發現艙門很難打開，有人臆測這可能與光壓有關．已知光子的動能p、能量E與光速c的關系為E＝pc，假設艙門的面積為1.0 m²，每平方公尺的艙門上每秒入射的光子能量為1.5 kJ，則艙門因反射光子而承受的力，最大約為多少牛頓？

(　　)

A．0.5×10^－5　　　　　      B．1.0×10^－5

C．0.5×10^－2                D．1.0×10^－3

【解析】：平方公尺即為平方米．光子被艙門反射前后，光子動量變化量最大為Δp＝2p(垂直入射與反射時)，又因為E＝pc，即對應于光子入射的能量為E時光子的動量改變量為Δp＝，取Δt時間內入射的所有光子作為研究對象，由題意知Δt內與艙門發生作用的光子總能量為E_總＝Δt×1.5 kJ，根據動量定理FΔt＝Δp_總有F＝＝＝，則：F＝N＝1.0×10^－5N，B正確．

神舟七號宇宙飛船的航天員在準備出艙進行太空漫步時，意外發現艙門很難打開，有人臆測這可能與光壓有關．已知光子的動能p、能量E與光速c的關系為E＝pc，假設艙門的面積為1.0 m²，每平方公尺的艙門上每秒入射的光子能量為1.5 kJ，則艙門因反射光子而承受的力，最大約為多少牛頓？

(　　)

A．0.5×10^－5　　　　　      B．1.0×10^－5

C．0.5×10^－2                D．1.0×10^－3

【解析】：平方公尺即為平方米．光子被艙門反射前后，光子動量變化量最大為Δp＝2p(垂直入射與反射時)，又因為E＝pc，即對應于光子入射的能量為E時光子的動量改變量為Δp＝，取Δt時間內入射的所有光子作為研究對象，由題意知Δt內與艙門發生作用的光子總能量為E_總＝Δt×1.5 kJ，根據動量定理FΔt＝Δp_總有F＝＝＝，則：F＝N＝1.0×10^－5N，B正確．

令世人關注的“神州”六號宇宙飛船返回艙，在費俊龍、聶海勝兩位宇航員的精心努力下，于2005年10月17日，按預定計劃完成了各項科學考察和實驗后，安全降落在內蒙古的中部草原．飛船在返回時，先要進行姿態調整，使與留軌艙分離的返回艙以近8km/s的速度進入大氣層．當返回艙距地面30km時，返回艙上的回收發動機啟動，相繼完成拉出天線、拋掉底蓋等動作．當飛船的返回艙距地面20km以下的高度后，速度減為200m/s而勻速下降，在此過程中返回艙所受的空氣阻力為f=ρv² s/2，式中ρ為大氣的密度，v是返回艙的運動速度，s是與形狀特征有關的阻力面積．當返回艙距地面高度為10km時，打開面積為1200m²的降落傘，直到速度達到8.0m/s后開始勻速下落．為了實現軟著陸（即返回艙著陸時的速度為零），當返回艙離地面1.2m時反沖發動機點火，使返回艙落地時的速度減為零，返回艙此時的質量為2.7×10³kg，取g=10m/s²．
（1）請用相應的字母表達出返回艙在速度為200m/s時的質量．
（2）請分析從打開降落傘后到反沖發動機點火前，返回艙的加速度和速度的變化情況．
（3）試求反沖發動機的平均反推力大小以及反沖發動機對返回艙所作的功（忽略反沖發動機工作時返回艙的質量損失）．