Question

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99．8%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6x10^-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千克？

(2)某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢制造，重1.3x10⁶N，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"的质量为多少千克？（钢的密度=7.8×10³kg/m³）

 

Answer 1

【答案】

0.09 kg   50kg

【解析】

试题分析：根据题意知，气凝胶的体积是：V=6x10^-3m×5m²="0.03" m³；

气凝胶的质量是：

结构钢的质量是：

结构钢的体积是：

需“气凝胶"的质量为：

考点：密度公式的应用

点评：解决本题的关键是熟知密度公式的应用，难度较大。