单选题
60.木材是以薄壳管状细胞组成,其刚性和抗弯强度比钢铁()。
A
大得多
B
小得多
C
差不多
D
小20%
答案解析
正确答案:A
解析:
这道题考查的是材料力学性能中的**比强度**(Specific Strength)或**比刚度**概念,即材料的强度或刚度与其密度的比值。
**解析如下:**
1. **木材的结构特点**:
木材由许多薄壁管状细胞组成,这种结构类似于工程上的空心管或蜂窝结构。在材料力学中,管状结构能够在保证较高刚性和强度的同时,极大地减轻自重。
2. **“刚性”与“抗弯强度”的比较维度**:
* 如果仅比较**绝对数值**(例如同样体积或同样截面积),钢铁的刚性和强度确实远高于木材。
* 但是,题目中特别强调了木材的“薄壳管状细胞”这一微观结构特征,这通常是在引导我们从**单位重量**(即比强度/比刚度)的角度进行比较。在航空航天、建筑结构等领域,评价材料优劣往往看“轻质高强”的特性。
3. **比强度/比刚度的对比**:
* 木材的密度远小于钢铁(木材密度约为 $0.4-0.8 \text{ g/cm}^3$,钢铁约为 $7.85 \text{ g/cm}^3$)。
* 虽然钢铁的绝对强度高,但考虑到重量因素,木材的**比强度**(强度/密度)和**比刚度**(弹性模量/密度)非常高。
* 在某些特定的受力方向(如顺纹方向)和特定条件下,优质木材的比刚性和比抗弯强度甚至可以超过普通钢铁。这意味着在承受相同载荷且要求自重较轻的情况下,木材的表现可能优于钢铁,或者说其效率“大得多”。
4. **选项分析**:
* **A. 大得多**:这是从**比强度/比刚度**(单位重量的性能)角度得出的结论,符合题目强调微观结构(轻量化结构)的语境。
* **B. 小得多**:这是从绝对强度角度看的,但忽略了题目对结构的描述意图。
* **C. 差不多** / **D. 小20%**:不符合实际数据对比。
**结论:**
题目意在强调木材作为一种天然复合材料,其独特的管状结构使其具有极高的**比刚性**和**比抗弯强度**。在同等重量下,其性能表现优于钢铁,因此选 **A**。
> **注意**:这类题目常见于通识类或材料基础类考试,其核心考点在于区分“绝对强度”与“比强度(轻质高强特性)”。如果没有“单位重量”或“比”字,严格来说表述不够严谨,但在该类题库的标准答案中,通常指代的是其**比性能**优势。
**正确答案:A**
相关知识点:
木材刚性和抗弯比钢大
题目纠错
高级木工(官方)
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