Question

2010年4月，日本廣島大學高分子材料科研小組宣布，已研發出硬度相當于鋼鐵2～5倍的聚丙烯塑料．某型汽車使用的是質量高達237kg的鋼質外殼
（1）此汽車外殼所受重力是多少？（g=10N/kg）
（2）若替換成等體積的聚丙烯塑料材質，除增強車殼強度之外，還可減少多少質量？（鋼的密度ρ_鋼=7.9×10³kg/m³，聚丙烯塑料的密度ρ_塑=1.1×10³kg/m³）

Answer 1

分析：（1）已知汽車外殼的質量，根據G=mg求出重力；
（2）汽車外殼的體積不變，根據密度公式得出等式即可求出聚丙烯塑料材質汽車外殼的質量，兩者的質量之差即為減少的質量．

解答：解：（1）汽車外殼所受的重力：
G=m_鋼g=237kg×10N/kg=2370N；
（2）∵汽車的外殼體積不變，
∴根據ρ=

m

V

可得，汽車外殼的體積V=

m鋼

ρ鋼

=

m塑

ρ塑

，即

237kg

7.9×103kg/m3

=

m塑

1.1×103kg/m3

，
解得：m_塑=33kg，
減輕質量為：
m=m_鋼-m_塑=237kg-33kg=204kg．
答：（1）此汽車外殼所受重力是2370N；
（2）若替換成等體積的聚丙烯塑料材質，除增強車殼強度之外，還可減少204kg的質量．

點評：本題還可以按一般的接法：先利用鋼的質量和密度得到體積，再利用聚乙烯的密度和體積得出質量，但計算次數要多．