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八年级物理计算题特难
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99.8%99.8\%的空间..这种新材料密度非常小,但是却非常坚固耐用,最高能承受14001400℃的高温,因为它耐磨且富有弹性,据悉20182018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)(1)有人做过这样一个实验:在一金属块上涂上0.006m0.006m厚的气凝胶,结果在1kg1kg的炸药爆炸试验中气凝胶毫发无损..若金属块的表面积为5m25m^{2},覆盖在金属块上的气凝胶质量0.090.09千克,则该材料的密度为多少?



(2)(2)某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢制造,质量158t158t,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ρ=7.9×103kg/m3).ρ=7.9×10^{3}kg/m^{3}).
知识点:密度公式的计算与应用章节:未标注

答案与解析

答案

解:(1)覆盖在金属块上气凝胶的体积:V=Sh=5m2×0.006m=0.03m3
气凝胶的密度:
(2)钢材的质量:m=158t=1.58×105kg,
由题知,需要气凝胶的体积:
需要气凝胶的质量:mV=3kg/m3×20m3=60kg。
答:(1)气凝胶的密度为3kg/m3
(2)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60kg。

解析

解:(1)(1)覆盖在金属块上气凝胶的体积:V=Sh=5m2×0.006m=0.03m3V=Sh=5m^{2}×0.006m=0.03m^{3}
气凝胶的密度:ρ=mV=0.09kg0.03m3=3kg/m3{ρ}_{胶}= \dfrac{m}{V}= \dfrac{0.09kg}{0.03{m}^{3}}=3kg/{m}^{3}
(2)(2)钢材的质量:m=158t=1.58×105kgm_{钢}=158t=1.58×10^{5}kg
由题知,需要气凝胶的体积:V=V=mρ=1.58×105kg7.9×103kg/m3=20m3{V}_{胶}={V}_{钢}= \dfrac{{m}_{钢}}{{ρ}_{钢}}= \dfrac{1.58×{10}^{5}kg}{7.9×{10}^{3}kg/{m}^{3}}=20{m}^{3}
需要气凝胶的质量:m=ρV=3kg/m3×20m3=60kgm_{胶}=ρ_{胶}V_{胶}=3kg/m^{3}×20m^{3}=60kg
答:(1)(1)气凝胶的密度为3kg/m33kg/m^{3}
(2)(2)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60kg60kg

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