我们一般认为,飞船在远离星球的宇宙深处航行时,其它星体对飞船的万有引力作用很微弱,可忽略不计.此时飞船将不受外力作用而做匀速直线运动.
设想有一质量为

的宇宙飞船,正以速度

在宇宙中飞行.飞船可视为横截面积为

的圆柱体(如图所示).某时刻飞船监测到前面有一片尘埃云.

(1)已知在开始进入尘埃云的一段很短的时间

内,飞船的速度减小了

,求这段时间内飞船受到的阻力大小.
(2)已知尘埃云公布均匀,密度为

.
a.假设尘埃碰到飞船时,立即吸附在飞船表面.若不采取任何措施,飞船将不断减速.通过监测得到飞船速度的倒数“

”与飞行距离“

”的关系如图所示.求飞船的速度由

减小

的过程中发生的位移及所用的时间.

b.假设尘埃与飞船发生的是弹性碰撞,且不考虑尘埃间的相互作用.为了保证飞船能以速度

匀速穿过尘埃云,在刚进入尘埃云时,飞船立即开启内置的离子加速器.已知该离子加速器是利用电场加速带电粒子,形成向外发射的高速(远远大于飞船速度)粒子流,从而对飞行器产生推力的.若发射的是一价阳离子,每个阳离子的质量为

,加速电压为

,元电荷为

.在加速过程中飞行器质量的变化可忽略.求单位时间内射出的阳离子数.