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【题目】如图所示,气凝胶是一种多孔状、类似海绵结构的硅元素固体,孔状内有998%的空间。这种新材料密度仅为3kg/m3,看似脆弱不堪,其实非常坚固耐用,最高能承受1400℃的高温。因为它耐磨且富有弹性,据悉2018年美国宇航局派宇航员登陆火星时,就用它做隔热制成宇航服。

1)有人做过这样一个实验:在一金属块上涂上6×10-3m厚的气凝胶,结果在1kg的炸药爆炸中气凝胶毫发无损。若金属块的表面积为5m2,则覆盖在金属块上的气凝胶质量为多少kg

2)某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢制造,重1.3×106N,若采用气凝胶代替钢材来制造一架同样大小的飞机,则需气凝胶"的质量为多少kg?(钢的密度=7.8×103kg/m3,g10N/kg。)

【答案】10.09kg

250kg

【解析】试题分析:(1)覆盖在金属块上气凝胶的体积:V=Sh=5m2×6×10-3m=0.03m3

ρ=m/V可得,覆盖在金属块上的气凝胶质量:m=ρV=3kg/m3×0.03m3=0.09kg

2)钢材的体积:V=m=Gg=1.3×106N/7.8×103kg/m3×10N/kg=50/3m3

由题知,气凝胶的体积:V=V=50/3m3,气凝胶的质量:m=ρV′=3kg/m3×50/3m3=50kg

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(1)小皓连接的电路如图乙,有一处错误,请只改动一根导线,使电路连接正确(在应改动的导线上打“×”,用笔画线代替导线画出正确的接法)。

(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。

①由图象可以得出结论:电压一定时,

②上述实验中,小皓用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数。

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