Question

2．人類在新材料探索的道路上一直在進(jìn)行著不懈的努力，2013年浙江大學(xué)研制出了一種超輕氣凝膠-“全碳?xì)饽�膠”，刷新了目前世界上最輕材料的記錄．該物質(zhì)的堅(jiān)固耐用程度不亞于鋼材，且能承受1400℃的高溫．
（1）其內(nèi)部由碳納米管和石墨烯共同支撐起無(wú)數(shù)個(gè)孔隙，充斥著空氣，因此極為輕盈，密度僅為0.16mg/cm³，為1.6×10^-4g/cm³．
（2）航天飛機(jī)的總質(zhì)量為2×10⁶kg，航天飛機(jī)的材料密度約為4.0×10³kg/m³，若采用“氣凝膠”來制造一架同樣大小的飛機(jī)，則需“氣凝膠質(zhì)量是多少kg？

Answer 1

分析 （1）單位換算的步驟為：原來的數(shù)字、乘號(hào)、進(jìn)率、后來的單位、最終結(jié)果；
（2）知道航天飛機(jī)的總質(zhì)量和航天飛機(jī)的材料密度，利用V=$\frac{m}{ρ}$求航天飛機(jī)的體積；再利用m=ρV求用“氣凝膠”代替航天飛機(jī)的組成材料后的質(zhì)量．

解答 解：
（1）0.16mg/cm³=0.16×$\frac{1{0}^{-3}g}{1c{m}^{3}}$=0.16×10^-3g/cm³=1.6×10^-4g/cm³；
（2）根據(jù)$ρ=\frac{m}{V}$可得航天飛機(jī)的體積為：
V=$\frac{{m}_{1}}{{ρ}_{1}}$=$\frac{2×1{0}^{4}kg}{4×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$$\frac{2×1{0}^{4}kg}{4×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=500m³．
由于ρ₂=0.16mg/cm³=0.16kg/m³，
則“氣凝膠”的質(zhì)量為m₂=ρ₂V=0.16kg/m³×500m³=80kg．
故答案為：（1）1.6×10^-4；（2）80kg．

點(diǎn)評(píng) 此題以新材料的特點(diǎn)考查了密度單位的物理意義和計(jì)算公式的應(yīng)用，體現(xiàn)了物理知識(shí)與科學(xué)發(fā)展的密切關(guān)系，難度不大，注意單位換算要正確．