（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^-2m³．

故救生圈的密度：ρ=

m救生圈

V

=

4kg

1.6×10-2m3

=250kg/m³．

（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/m³×10N/kg×1.6×10^-2m³=1.6×10²N；

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=1.6×10²N-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

1×103kg/m3

=5×10^-2m³，

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/m³×10N/kg×（1.6×10^-2m³+

3

5

×5×10^-2m³）=460N＜540N；

故该学生用此救生圈不安全．

答：（1）救生圈的密度为250kg/m³．

（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．