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    12．碳纤维以其高强度、高耐热、密度小等卓越的物理性能，最早被应用于军事、航天等领域，现已逐步进入民用领域．图是首次应用碳纤维的兰博基尼概念跑车．未用新材料前，跑车的车身壳体部分采用钢材料制造，质量为9.36×104g，求．
    （1）该车以120km/h飞越大桥时，问车在空中时所受到的重力？如果车上坡时，如图，画出车此时受到的重力和支持力示意图．（g=10N/kg）
    （2）当这部分改用碳纤维制造后质量减少了多少千克？（ρ钢=7.8×103 kg/m3，ρ碳纤维=1.8×103 kg/m3 ）

    分析 （1）已知车的质量，车在空中时受到的重力和车在地面上受到的重力相等，根据G=mg求出其大小；重力的方向竖直向下，支持力的方向垂直斜面向上，作用点都可以画在重心上，据此作出重力和支持力示意图；
    （2）根据密度公式先求出所需钢材的体积即为碳纤维的体积，再根据密度公式求出所需碳纤维的质量，两者之差即为减少的质量．

    解答 解：
    （1）车的质量：m=9.36×104g=93.6kg，
    车在空中时所受到的重力：G=mg=93.6kg×10N/kg=936N；
    重力的方向竖直向下，支持力的方向垂直斜面向上，作用点都可以画在重心上，车此时受到的重力和支持力示意图如图所示：

    （2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，钢材的体积：
    V钢=$\frac{m}{{ρ}_{钢}}$=$\frac{93.6kg}{7.8×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=1.2×10-2m3，
    所需碳纤维的体积：
    V碳=V钢=1.2×10-2m3，
    所需碳纤维的质量：
    m碳=ρ碳V碳=1.8×103kg/m3×1.2×10-2 m3=21.6 kg，
    减少的质量：
    △m=m钢-m碳=93.6kg-21.6kg=72kg．
    答：（1）该车以120km/h飞越大桥时，车在空中时所受到的重力为936N；车此时受到的重力和支持力示意图如上图所示；
    （2）当这部分改用碳纤维制造后质量减少了72千克．

    点评 本题考查了密度公式、重力公式的应用以及画力的示意图，关键是知道采用钢材和采用碳纤维时车身壳体部分的体积相等．

    练习册系列答案
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    步骤电路图观察的现象实验结论





    1



    灯泡的亮度和 电压表示数


    电压越大，电流做功越多



    2

    在电压和时间相等时，电流越 大，电流做功越多
    问题：
    （1）在步骤 1 中的实验结论有不妥之处，请改正：在电流与时间相等时，电压越大，电流做功越多；
    （2）在步骤 2 中的空白处补填适当的内容；
    （3）在实验中根据灯泡亮度来反映电流做功的多少．

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    2．小明查阅资料发现“陨石”有吸水性，为了测定其体积，进行了下列操作：
    （1）用调好的天平测出陨石的质量m1
    （2）将适量的水倒入量筒中，读出水面对应的示数 V1；
    （3）将陨石浸没在装有水的量筒中，过段时间后，读出水面对应的示数V2；
    （4）将陨石从量筒中取出，直接用调好的天平测出其质量m2
    下表示小明没有填写完整的数据记录表，请根据下图的读书将表格中的数据填写完整．
    物理量m1/gV1/cm3V2/cm3   m2/g陨石密度ρ/g•cm-3
    测量值624072
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