Question

2．據(jù)報道，我國科學(xué)家造出“世界上最輕材料--全碳?xì)饽�膠”，這種材料密度僅為 0.16mg/cm³，“0.16mg/cm³”表示的物理含義是體積是1cm³的全碳?xì)饽�膠質(zhì)量為0.16mg．
（1）如圖為一塊100cm³的“全碳?xì)饽�膠”放在一朵花上，該“氣凝膠”的質(zhì)量為0.016 g．研究表明，“全碳?xì)饽�膠”還是吸油能力最強(qiáng)的材料之一，它最多能吸收自身質(zhì)量900 倍的有機(jī)溶劑，則 100cm³的“全碳?xì)饽�膠”最多能吸收的有機(jī)溶劑質(zhì)量為14.4 克．
（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，若采用氣凝膠制造一架同樣大小的飛機(jī)，則需“氣凝膠”質(zhì)量多少kg？

Answer 1

分析 單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫這種物質(zhì)的密度，其單位：1g/cm³=1×10³kg/m³；
（1）已知“全碳?xì)饽�膠”的密度和體積，利用公式m=ρV得到其質(zhì)量；
（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：
“全碳?xì)饽�膠”的密度“0.16mg/cm³”表示的物理含義是體積是1cm³的全碳?xì)饽�膠質(zhì)量為0.16mg；
（1）因為ρ=$\frac{m}{V}$，
所以氣凝膠的質(zhì)量：m=ρV=0.16mg/cm³×100cm³=16mg=0.016g．
它所吸收有機(jī)溶劑的質(zhì)量為：0.016g×900=14.4g；
（2）航天飛機(jī)的體積為V=$\frac{{m}_{0}}{{ρ}_{1}}$=$\frac{2×1{0}^{6}kg}{4×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=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：
體積是1cm³的全碳?xì)饽�膠質(zhì)量為0.16mg；
（1）0.016；14.4；
（2）需“氣凝膠”質(zhì)量80kg．

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