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物理必考人类在新材料探索的道路上总进行着不懈的努力.世界上密度最小的

2024-01-16 15:21:25信息公告860

人类在新材料探索的道路上总进行着不懈的努力,世界上密度最小的固体“气凝胶”就是新材料探索的重要成果,该物质的坚固耐用程度不亚于钛合金,且能承受1400℃的高温,而密度只有3kg/m3.已知神舟飞船主要采用现在盛行的超高强度结构钛合金(ρ=4.5×103kg/m3)制造,耗材大约12吨;若采用“气凝胶”代替钛合金来制造一架同样大小的飞船,则需“气凝胶”的重量大约为MbU物理好资源网(原物理ok网)

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试题答案

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试题解析

①要想得到气凝胶的质量,根据公式:m=ρv,在知道气凝胶的密度的前提下,还需要知道气凝胶的体积;MbU物理好资源网(原物理ok网)

②由于采用“气凝胶”代替钛合金来制造一架同样大小的飞机,所以,所需气凝胶的体积的大小应该与原来用的钛合金的体积相同.MbU物理好资源网(原物理ok网)

③利用告诉的钛合金的质量和钛合金的密度,结合公式:即可求出钛合金的体积,从而可以解决此题.MbU物理好资源网(原物理ok网)

解答:已知:ρ=3kg/m3,ρ钛合金=4.5×103kg/m3,m钛合金=12吨=1.2×104kg.MbU物理好资源网(原物理ok网)

根据题目中告诉的钛合金的质量和密度,可以求出这架飞机所需钛合金的体积,MbU物理好资源网(原物理ok网)

V钛合金==≈2.67m3MbU物理好资源网(原物理ok网)

由于气凝胶的体积与钛合金的体积相同,MbU物理好资源网(原物理ok网)

所以V=V钛合金=2.67m3,气凝胶的质量mV=3kg/m3×2.67m3≈8kg.MbU物理好资源网(原物理ok网)

则需“气凝胶”的重量G=mg=8kg×10N/kg=80N.MbU物理好资源网(原物理ok网)

故选A.MbU物理好资源网(原物理ok网)

点评:在此题中,要把握住钛合金的体积与气凝胶的体积相等这一关键点.解决此题的思路是从未知量入手分析,直到公式中涉及的量全部是已知量.即倒着分析正着解.MbU物理好资源网(原物理ok网)