Question

（2007?濟南）小華想知道他的“福娃”玩具是哪種塑料制成的，他首先從該玩具生產廠家的網站上查到了制作玩具的各種原材料的密度如下表；然后他用細線把“福娃”拴住掛在彈簧測力計的掛鉤上，彈簧測力計的示數為3.5N，如圖甲所示；當把“福娃”浸沒在水中時，彈簧測力計的示數為1.5N，如圖乙所示．取g=10N/kg，試問：
（1）玩具的質量．

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

（2）玩具的體積．
（3）玩具是由哪種塑料制成的？

Answer 1

分析：（1）彈簧測力計是測量力的工具，得到玩具的重力，根據m=

G

g

求出玩具的質量；
（2）根據稱重法求出玩具受到的浮力；玩具浸沒在水中時，玩具的體積和排開水的體積相等，根據阿基米德原理，求出玩具的體積；
（3）由ρ=

m

V

求出玩具的密度，對照密度表即可知是由哪種塑料制成．

解答：解：（1）把“福娃”拴住掛在彈簧測力計的掛鉤上，彈簧測力計的示數為3.5N，即福娃的重力為G=3.5N，
根據公式G=mg 得：
玩具的質量：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：
玩具福娃排開水的體積：V_排=

F浮

ρ水g

=

2N

1×103kg/m3×10N/kg

=2×10^-4m³，
∵玩具“福娃”浸沒在水中，
∴玩具的體積：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）玩具的質量為0.35kg；
（2）玩具的體積為2×10^-4m³；
（3）玩具“福娃”是用聚二氟乙烯制成的．

點評：本題考查了阿基米德原理和利用密度鑒別物質，是一道綜合性較強的習題．