7.如圖所示,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.這種新材料密度僅為3kg/m3,看似脆弱不堪,其實非常堅固耐用,最高能承受1400℃的高溫.若將其壓縮至很小體積之后也能迅速復(fù)原.據(jù)悉2018年美國宇航局派宇航員登陸火星時,就將用它制成隔熱宇航服.
(1)從上述介紹中,可以判斷氣凝膠這種物質(zhì)具有哪些優(yōu)異的物理屬性?請說出兩點.
(2)有人做過這樣一個實驗: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)量為多少?
(3)某大型飛機采用現(xiàn)在盛行的超高強度結(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,則需“氣凝膠”的質(zhì)量為多少?(g=10N/kg,鋼的密度為7.9×103kg/m3

分析 (1)認(rèn)真審題,根據(jù)題意提供的信息找出氣凝膠優(yōu)異的物理屬性;
(2)根據(jù)題意求出覆蓋在金屬塊上氣凝膠的體積,根據(jù)密度公式求出質(zhì)量;
(3)知道鋼材的質(zhì)量和鋼的密度,利用公式V=$\frac{m}{ρ}$求出鋼材的體積即氣凝膠的體積,然后利用公式m=ρV求出氣凝膠的質(zhì)量.

解答 解:(1)由題意知,“氣凝膠”的特點有:密度小、耐高溫、隔熱性好、富有彈性等.
(2)覆蓋在金屬塊上氣凝膠的體積:
V=Sh=5m2×8×10-3m=0.04m3,
由ρ=$\frac{m}{V}$可得,覆蓋在金屬塊上的氣凝膠質(zhì)量:
m=ρV=3kg/m3×0.04m3=0.12kg;
(3)鋼材的質(zhì)量:
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.37×1{0}^{6}N}{10N/kg}$=2.37×105kg,
由ρ=$\frac{m}{V}$可得鋼材的體積:
V=$\frac{{m}_{鋼}}{{ρ}_{鋼}}$=$\frac{2.37×1{0}^{5}kg}{7.9×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=30m3,
由題知,氣凝膠的體積:
V=V=30m3
氣凝膠的質(zhì)量:
m′=ρV′=3kg/m3×30m3=90kg.
答:(1)氣凝膠這種物質(zhì)具有密度小、耐高溫的優(yōu)異的物理屬性;
(2)覆蓋在金屬塊上的氣凝膠質(zhì)量為0.12kg;
(2)采用“氣凝膠”代替鋼材來制造一架同樣大小的飛機,則需“氣凝膠”的質(zhì)量為90kg.

點評 本題考查了學(xué)生對密度公式及其變形公式的掌握和運用,知道鋼材的體積與氣凝膠的體積相等是本題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
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10.下列關(guān)于力學(xué)現(xiàn)象的解釋中正確的是( 。
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B.蘋果在空中下落得越來越快,是因為力可以使物體發(fā)生形變
C.火箭向下噴氣而火箭上升,說明了物體間力的作用是相互的
D.書本靜止在課桌上,書本受到的重力與桌面對書本的支持力是一對相互作用力

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11.在“測小燈泡功率”的實驗中,小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣.
(1)連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開,滑動變阻器的滑片應(yīng)移至最大阻值處.
(2)甲組同學(xué)連接好電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數(shù),但電壓表有示數(shù),電路故障可能是小燈泡處斷路.(選填“短路”或“斷路”)
(3)乙組同學(xué)連接的電路如圖甲所示,其中有一根導(dǎo)線接錯了,請在接錯的導(dǎo)線上打“×”再把它改接到正確的位置上.

(4)乙組同學(xué)正確連接電路后,先測小燈泡兩端電壓為2V時的電功率,若要繼續(xù)測量小燈泡的額定功率,此時應(yīng)將滑動變阻器的滑片向右移動,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖乙所示,此時電路中的電流是0.3A,小燈泡的額定功率為0.75W,小燈泡正常發(fā)光時的電阻為8.3Ω.(保留一位小數(shù))

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15.天花板上掛三個輕質(zhì)小球,相互作用如圖所示,已知A球會被用毛皮摩擦過的橡膠棒所排斥,則C球的帶電情況是( 。
A.C球一定帶正電荷B.C球一定帶負(fù)電荷
C.C球可能帶正電荷,也可能不帶電D.無法確定

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2.月球?qū)λ砻娓浇奈矬w也有引力,這個力大約是地球?qū)Φ孛娓浇晃矬w引力的$\frac{1}{6}$.若一個連同隨身設(shè)備共120kg的航天員到達(dá)月球表面.(地球上g取10N/kg )
求:①航天員在地球上的重力是多少牛?
②月球?qū)λ囊s是多少牛?

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12.如圖所示,一底面積為2×10-2m2的容器置于水平桌面上,已知容器本身重20N,容器中所裝液體的體積是20dm3,深0.6m,容器底所受的液體壓強是4.8×103 Pa,g=10N/kg.求:
(1)液體的密度;
(2)容器對桌面的壓強.

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19.在圖中標(biāo)出磁感線的方向及電源的“+”極.

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16.為了探究“影響滑動摩擦力大小的因素”,某同學(xué)做了如圖所示的實驗.

(1)實驗中要使彈簧測力計的示數(shù)等于木塊所受滑動摩擦力的大小,應(yīng)用彈簧測力計拉動木塊做勻速直線運動,此時拉力和摩擦力是一對平衡力.
(2)比較圖乙和圖甲得到的結(jié)論是:當(dāng)接觸面的粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大.
(3)要探究活動摩擦力與接觸面的粗糙程度是否有關(guān)應(yīng)選取甲和丙.
(4)小明在進行乙圖中實驗時,改變放在木塊上的砝碼,通過多次實驗得到摩擦力F與作用在物體表面的壓力F的關(guān)系圖線如丁圖所示由圖可知:F=0.25F

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