Question

【题目】石墨烯是世界上已知的最坚硬的纳米材料，石墨烯在超轻型飞机材料的应用上也将发挥更重要的作用，已知某大型飞机采用现在的超高强度结构钢制造，耗用钢材60t．若采用密度ρ石=1.5g/cm3的石墨烯飞机材料，代替密度为ρ钢=﹣8.0g/cm3的超高强度钢，制造一架同样大小的飞机，问：

（1）需要超高强度钢材的体积多大？

（2）需要这种石墨烯材料多少千克？

Answer 1

【答案】（1）需要超高强度钢材的体积为7.5m3；

（2）需要这种石墨烯材料1.125×104kg．

【解析】试题分析：（1）已知超高强度钢的密度和钢材质量，利用密度公式计算需要超高强度钢材的体积；

（2）已知石墨烯材料的密度和飞机体积的大小，利用密度公式计算需要这种石墨烯材料的质量．

解：（1）根据ρ可得需要超高强度钢材的体积：

V===7.5m3；

（2）制造一架同样大小的飞机，则石墨烯材料的体积V′=V=7.5m3，

根据ρ可得需要这种石墨烯材料的质量：

m′=ρ石V′=1.5×103kg/m3×7.5m3=1.125×104kg．

答：（1）需要超高强度钢材的体积为7.5m3；

（2）需要这种石墨烯材料1.125×104kg．