2010年4月,日本广岛大学高分子材料科研小组宣布,已研发出硬度相当于钢铁2~5倍的聚丙烯塑料.某型汽车使用的是质量高达237kg的钢质外壳(1)此汽车外壳所受重力是多少?(g=10N/kg)(2)若替换成等体积的聚丙烯塑料材质,除增强车壳强度之外,还可减少多少质量?(钢的密度ρ钢=7.9×103kg/m3,聚丙烯塑料的密度ρ塑=1.1×103kg/m3)
问题描述:
2010年4月,日本广岛大学高分子材料科研小组宣布,已研发出硬度相当于钢铁2~5倍的聚丙烯塑料.某型汽车使用的是质量高达237kg的钢质外壳
(1)此汽车外壳所受重力是多少?(g=10N/kg)
(2)若替换成等体积的聚丙烯塑料材质,除增强车壳强度之外,还可减少多少质量?(钢的密度ρ钢=7.9×103kg/m3,聚丙烯塑料的密度ρ塑=1.1×103kg/m3)
答
(1)汽车外壳所受的重力:
G=m钢g=237kg×10N/kg=2370N;
(2)∵汽车的外壳体积不变,
∴根据ρ=
可得,汽车外壳的体积V=m V
=m钢 ρ钢
,即m塑 ρ塑
=237kg 7.9×103kg/m3
,m塑 1.1×103kg/m3
解得:m塑=33kg,
减轻质量为:
m=m钢-m塑=237kg-33kg=204kg.
答:(1)此汽车外壳所受重力是2370N;
(2)若替换成等体积的聚丙烯塑料材质,除增强车壳强度之外,还可减少204kg的质量.
答案解析:(1)已知汽车外壳的质量,根据G=mg求出重力;
(2)汽车外壳的体积不变,根据密度公式得出等式即可求出聚丙烯塑料材质汽车外壳的质量,两者的质量之差即为减少的质量.
考试点:重力的计算;密度公式的应用.
知识点:本题还可以按一般的接法:先利用钢的质量和密度得到体积,再利用聚乙烯的密度和体积得出质量,但计算次数要多.