石油是我市主要的矿产资源，石油化工对实施黄蓝国家战略发挥着重要作用。某化工企业以石油为原料，研发出一种密度比水小、强度大的复合材料，广泛应用于汽车、飞机等制造业。为了测量这种复合材料的密度，实验室提供了如下器材：一小块形状不规则的复合材料样品、量筒、烧杯、溢水杯、弹簧测力计、细线、长钢针、适量水（所给器材数量充足）。请利用所给器材，设计测量小块复合材料样品密度的实验方案。 $(g$和水的密度 ${\rho }_{水}$为已知量。 $)$

（1）从上述器材中选出实验所需器材；

（2）实验步骤；

（3）样品密度的表达式： $\rho =$　　（用测量的物理量和已知量的符号表示）；

（4）这类材料广泛应用于汽车、飞机制造的优点：　　。