Question

新材料碳纤维以其高强度、高耐热、密度小等卓越的物理性能，最早被应用于军事、航天等领域，现已逐步进入民用领域。图是首次应用碳纤维的兰博基尼概念跑车。

（1）该跑车的总质量是996 kg，车轮与地面的接触总面积是0.08 m²，当跑车静止放在水平展台上时，对台面的压强是多少？

（2）未用新材料前，跑车的车身壳体部分采用钢材料制造，质量为93.6 kg，当这部分改用碳纤维制造后，质量减少了多少千克？

（ρ_钢=7.8×10³ kg/m³，ρ_碳纤维=1.8×10³ kg/m³）

 

Answer 1

【答案】

（1）1.245×10⁵ Pa  (2) 72 kg

【解析】（1）F＝G＝mg=996 kg×10 N/kg=9960 N------------------------------------（1分）P=F/s=9960 N/0.08 m²=1.245×10⁵ Pa-----------------------------------------------------(2分)

(2)V_钢＝m_钢/ρ_钢＝93.6 kg/7.8×10³ kg/m³=1.2×10^-2 m³---------------------------------- -(1分)

V_碳= V_钢

m_碳=ρ_碳V_碳＝1.8×10³ kg/m³×1.2×10^-2 m³＝21.6 kg-------------------------------------(1分)

m=93.6 kg－21.6 kg=72 kg-----------------------------------------------------------------(1分)