Question

4．閱讀短文，回答問題：
氣凝膠由于密度只有每立方厘米3毫克，日前已經(jīng)作為“世界上密度最低的固體”正式入選《吉尼斯世界紀(jì)錄》．氣凝膠是一種多孔狀、類似海綿結(jié)構(gòu)的硅元素固體，孔狀內(nèi)有99.8%的空間．這種新材料看似脆弱不堪，其實(shí)非常堅(jiān)固耐用，最高能承受1400℃的高溫，并且它耐磨且富有彈性．
宇航員穿上用加入18毫米厚的氣凝膠層宇航服，能幫助宇航員扛住1400℃的高溫和零下130℃的超低溫．如果在金屬片上加一層厚約6毫米的氣凝膠，那么，就算炸藥直接炸中，對(duì)金屬片也分毫無傷．氣凝膠表面有成百上千萬的小孔，科學(xué)家們將氣凝膠親切地稱為“超級(jí)海綿”，它是非常理想的吸附水中污染物的材料．含有氣凝膠的網(wǎng)球拍擊球的能力超強(qiáng)．據(jù)悉2018年美國宇航局派宇航員登陸火星時(shí)，就將用它制成隔熱宇航服．
（1）關(guān)于宇航服加入氣凝膠的好處說法不正確的是C．
A．耐高溫   B．抗壓    C．導(dǎo)熱性好    D．質(zhì)量小
（2）氣凝膠是吸附水中污染物非常理想材料是因?yàn)樗�具有吸附性�?br />（3）氣凝膠的網(wǎng)球拍擊球能力超強(qiáng)是因?yàn)樗�的彈性好�?br />（4）有人做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在一金屬塊表面涂上8mm厚的氣凝膠，結(jié)果在1kg的炸藥爆炸中氣凝膠毫發(fā)無損．若金屬塊的表面積為5m²，則覆蓋在金屬塊上的氣凝膠質(zhì)量為0.12kg
（5）某大型飛機(jī)采用現(xiàn)在盛行的超高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼制造，重2.37×10⁶N，若采用“氣凝膠”代替鋼材來制造一架同樣大小的飛機(jī)，則需“氣凝膠”的重力為900N（鋼的密度為7.9×10³kg/m³）．

Answer 1

分析 （1）因氣凝膠非常堅(jiān)固耐用，用它制造的宇航服質(zhì)量小，耐高溫；
（2）因吸附水中污染物的材料應(yīng)是多孔狀、類似海綿結(jié)構(gòu)，而氣凝膠可以達(dá)到這個(gè)要求；
（3）因?yàn)闅饽�膠耐磨且富有彈性，用氣凝膠制成的網(wǎng)球拍，擊球的能力會(huì)更強(qiáng)；
（4）已知?dú)饽�膠的厚度和面積，可以得到體積；已知體積和密度，可以得到質(zhì)量；
（5）已知飛機(jī)重力，可以得到質(zhì)量；已知質(zhì)量和密度，可以得到飛機(jī)的體積；氣凝膠的體積等于飛機(jī)的體積；已知密度和體積，可以得到質(zhì)量，進(jìn)一步得到重力．

解答 解：
（1）因氣凝膠非常堅(jiān)固耐用，用它制造的宇航服質(zhì)量小，耐高溫，隔熱效果好．故C不正確；
（2）氣凝膠是吸附水中污染物非常理想材料是因?yàn)樗�多孔，吸附性能�?yōu)越；
（3）氣凝膠的網(wǎng)球拍擊球能力超強(qiáng)是因?yàn)樗�的彈性好�?br />（4）氣凝膠的密度為ρ=3mg/cm³=3kg/m³，
氣凝膠的體積為V=Sh=5m²×8×10^-3m=0.04m³，
因?yàn)棣?$\frac{m}{V}$，
所以氣凝膠的質(zhì)量為m=ρV=3kg/m³×0.04m³=0.12kg；
（5）因?yàn)镚=mg，
所以鋼制飛機(jī)的質(zhì)量為m_鋼=$\frac{{G}_{鋼}}{g}$=$\frac{2.37×1{0}^{6}N}{10N/kg}$=2.37×10⁵kg；
氣凝膠的體積為V_膠=V=V_鋼=$\frac{2.37×1{0}^{5}kg}{7.9×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=30m3，
氣凝膠制造的飛機(jī)重力為G_膠=m_膠g=ρ_膠V_膠g=3kg/m³×30m³×10N/kg=900N．
故答案為：（1）C；（2）吸附；（3）彈性；（4）0.12；（5）900．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)材料不同性能及密度、重力計(jì)算公式及其變形公式的掌握和應(yīng)用，體現(xiàn)了學(xué)以致用的思想．