Question

16．阅读短文，回答文后的问题
                                            气凝胶
     如图所示是世界上最轻的固体--气凝胶，这种新材料密度极小，我国科学家造出“世界上最轻材料--全碳气凝胶”，这种材料密度仅0.16mg/cm³．这种物质看上去像凝固的烟，但它的成分与玻璃相似．由于气凝胶中99.8%以上是空气，所以有非常好的吸油效果和隔热效果，一寸厚的气凝胶相当20-30块普通玻璃的隔热功能．熔点为1200℃．当把气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰花也会丝毫无损．
       气凝胶貌似“弱不禁风”，其实非常坚固耐用．它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，某次实验发现：在一金属块上涂上6×10^-3m厚的气凝胶，结果在1kg的炸药爆炸中气凝胶毫发无损．此外，因为它耐磨且富有弹性，被用于制造职业登山鞋等；气凝胶还是航天器不可替代的材料，俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器都用它来做热绝缘．
（1）“气凝胶”是世界上最轻的固体，是指它的密度（选填“质量”或“密度”）小，这种材料放在玫瑰与火焰之间，玫瑰丝毫无损，这是利用了气凝胶的（　　）
A．密度小       B．吸收性好        C．折射率高         D．隔热性好
（2）根据你对气凝胶性质的理解，判断下列说法中不可能实现的是（　　）
A．宇航员们将可以穿上用它制造的宇航服
B．气凝胶可以吸附水中所有的污染物
C．气凝胶制成的网球拍击球的能力会更强
D．气凝胶覆盖在物体表面可以防爆炸
（3）一架用钢材（ρ_钢=3.0×10³kg/m³）制成的质量约150t的大型飞机，如果用密度仅为3mg/cm³的硅气凝胶做成，其质量是多少？

Answer 1

分析 （1）“气凝胶”的密度非常小，仅0.16mg/cm³；气凝胶最高能承受1400℃的高温，说明具有很强的绝热性；
（2）根据材料的性能和使用制造时不同的用途来分析解答；
（3）已知飞机的质量和钢材的密度，可计算出飞机的体积，又知“气凝胶”的密度，利用密度公式变形可求得飞机的质量．

解答 解：
（1）“气凝胶”是世界上最轻的固体，是指它的密度小，该材料放在玫瑰与火焰之间，玫瑰丝毫无损，这是利用了气凝胶的隔热性好的特点；
（2）A、因气凝胶非常坚固耐用，用它制造的宇航服，宇航员可以穿上它；
B、因吸附水中污染物的材料应是多孔状、类似海绵结构，而气凝胶可以达到这个要求；
C、因为气凝胶耐磨且富有弹性，用气凝胶制成的网球拍，一定击球的能力会更强；
D、气凝胶最高能承受1400℃的高温，说明具有很强的绝热性，不是有很强的导热性，所以D说法是不可能的；故选D；
（4）飞机体积：由ρ=$\frac{m}{V}$得，V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{1.5×1{0}^{5}kg}{3.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=50m³=5×10⁷cm³，
 m=ρ_胶V=3mg/cm³×5×10⁷cm³=15×10⁷mg=150kg．
故答案为：
（1）密度；D；
（2）D； 
（3）150kg．

点评 此题是考查物质的特性和密度知识在生活中的应用，我们要学会用我们学过的知识分析生活中的物理现象．本题与以往的估测不太一样，要注意先把质量算出来再进行估测．