Question

（2007?济南）小华想知道他的“福娃”玩具是哪种塑料制成的，他首先从该玩具生产厂家的网站上查到了制作玩具的各种原材料的密度如下表；然后他用细线把“福娃”拴住挂在弹簧测力计的挂钩上，弹簧测力计的示数为3.5N，如图甲所示；当把“福娃”浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.5N，如图乙所示．取g=10N/kg，试问：
（1）玩具的质量．

塑料名称	聚丙烯	聚苯乙烯	聚乙烯醇
密度ρ/（g?cm-3）	0.89	1.05	1.28
塑料名称	硬质PVC	聚二氟乙烯	聚四氟乙烯
密度ρ/（g?cm-3）	1.46	1.75	2.25

（2）玩具的体积．
（3）玩具是由哪种塑料制成的？

Answer 1

分析：（1）弹簧测力计是测量力的工具，得到玩具的重力，根据m=

G

g

求出玩具的质量；
（2）根据称重法求出玩具受到的浮力；玩具浸没在水中时，玩具的体积和排开水的体积相等，根据阿基米德原理，求出玩具的体积；
（3）由ρ=

m

V

求出玩具的密度，对照密度表即可知是由哪种塑料制成．

解答：解：（1）把“福娃”拴住挂在弹簧测力计的挂钩上，弹簧测力计的示数为3.5N，即福娃的重力为G=3.5N，
根据公式G=mg 得：
玩具的质量：m=

G

g

=

3.5N

10N/kg

=0.35kg；
（2）福娃受到的浮力：F_浮=G-F′=3.5N-1.5N=2N，
由阿基米德原理F_浮=G_排=ρ_水gV_排得：
玩具福娃排开水的体积：V_排=

F浮

ρ水g

=

2N

1×103kg/m3×10N/kg

=2×10^-4m³，
∵玩具“福娃”浸没在水中，
∴玩具的体积：V=V_排=2×10^-4m³；
（3）玩具“福娃”的密度：
ρ=

m

V

=

0.35kg

2×10-4m3

=1.75×10³kg/m³，
由密度表可知出，玩具“福娃”是用聚二氟乙烯制成的．
答：（1）玩具的质量为0.35kg；
（2）玩具的体积为2×10^-4m³；
（3）玩具“福娃”是用聚二氟乙烯制成的．

点评：本题考查了阿基米德原理和利用密度鉴别物质，是一道综合性较强的习题．