有一泡沫塑料救生圈，质量为4kg，漂浮在水面上时，露出水面部分的体积为救生圈体积的3/4．当一小孩躺在上面（未浸入水），
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（1）设救生圈的密度为ρ，体积为V，由露出水面部分的体积是救生圈的
3
4 ，可知浸入水中的体积V 排=
1
4 V．
因救生圈是漂浮在水面上，所以F 浮=G 救生圈，
即ρ 水gV 排=m 救生圈g，
ρ 水×
1
4 V=4kg，
解得V=1.6×10 -2m 3．
故救生圈的密度：ρ=
m 救生圈
V =
4kg
1.6×1 0 -2 m 3 =250kg/m 3．
（2）当一小孩躺在上面（未浸入水），恰好使救生圈全部浸入水中，受到的浮力：
F 浮=ρ 水g×V=1000kg/m 3×10N/kg×1.6×10 -2m 3=1.6×10 2N；
因为F 浮=G 救生圈+G 小孩，所以小孩的重力为G 小孩=F 浮-G 救生圈=1.6×10 2N-4kg×10N/kg=120N；
则小孩的质量m 小孩=
G 小孩
g =
120N
10N/kg =12kg．
（3）质量为50千克的学生用此救生圈，其总重力：
G 总=m 救生圈g+m 学生g=4kg×10N/kg+50kg×10N/kg=540N，
质量为50千克的学生的体积：
V 学生=
m 学生
ρ 人 =
50kg
1×1 0 3 kg/ m 3 =5×10 -2m 3，
为了保证学生体积的2/5露出水面，则此时救生圈和人受到的总浮力：
F 浮=ρ 水g（V 救生圈+
3
5 V 人）=1000kg/m 3×10N/kg×（1.6×10 -2m 3+
3
5 ×5×10 -2m 3）=460N＜540N；
故该学生用此救生圈不安全．
答：（1）救生圈的密度为250kg/m 3．
（2）小孩的质量为12kg．；
（3）若有一质量为50kg的学生用此救生圈，是不安全的．
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