2021-2022学年北师大版物理八年级下册第八章 压强和浮力专题测试练习题(Word版含答案)

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名称 2021-2022学年北师大版物理八年级下册第八章 压强和浮力专题测试练习题(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2022-05-05 22:53:26

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文档简介

北师大版物理八年级下册第八章 压强和浮力专题测试
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙、丙三个平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是(  )
①容器对桌面的压力:F甲③液体的密度:ρ甲>ρ乙>ρ丙④液体对容器底部的压强:p甲′=p乙′=p丙′
A.只有①和③ B.只有②和③ C.只有①和④ D.只有②和④
2、人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船,做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起浮起,下列说法正确的是(  )
A.浮筒充满气后,受到的浮力大于其重力
B.沉船在河底时,受到的浮力等于其重力
C.沉船在水下上浮时,受到的浮力逐渐变小
D.船和浮筒浮在水面时,受到的浮力大于其重力
3、如图所示,辽宁舰航母上的舰载机飞离航母后,则(  )
A.航母将上浮,所受浮力减小 B.航母将上浮,所受浮力增大
C.航母将下沉,所受浮力增大 D.航母将下沉,所受浮力减小
4、如图所示,甲、乙两个实心正方体对水平面的压强相同,边长a甲=2a乙。如果沿竖直方向将甲、乙分别切去厚度为各自边长的部分,然后将甲切去部分叠放在乙的剩余部分上,将乙切去部分叠放在甲的剩余部分上,此时甲对水平面的压强p甲,乙对水平面的压强p乙,甲对水平面的压力F甲,乙对水平面的压力F乙,下列判断正确的是
A.p甲 > p乙 B.p甲 < p乙 C.F甲< F乙 D.F甲 = F乙
5、如图所示,碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,下列说法正确的是(  )
A.碗沉入水底时比漂浮在水面上时重力变大了
B.碗沉入水底时受到的浮力等于它的重力
C.碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了
D.碗沉入水底时容器底部受到水的压强变小了
6、如图中哪个现象跟“液体压强与流速的关系”这一规律无关(  )
A. 高速的火车把人“吸”过去
B. 直升机飞行
C. 喷雾器喷出水雾
D. 固定翼飞机飞行
7、如图所示,将同一密度计分别放入a、b两种液体中,下列说法中正确的是(  )
A.a液体的密度较大
B.b液体的密度较大
C.密度计在a液体中受到的浮力较大
D.密度计在b液体中受到的浮力较大
8、为了强身健体,某中学老师每周星期二集中到学校运动场练太极拳, 如图所示甲姿势换成图乙姿势时,人对水平地面的(  )
A.压力变大,压强不变 B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变小 D.压力不变,压强变大
9、取一只空牙膏袋,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,如图所示.牙膏袋两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是(  )
A.F甲>F乙 B.F甲=F乙 C.F甲<F乙 D.无法比较
10、中国首艘国产001A型航母于4月26日下水,如图所示。关于舰载机在航母上训练飞行时,下列说法正确的是(  )
A.舰载机在甲板上和飞离航母后,航母始终漂浮,航母所受浮力大小不变
B.舰载机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速
C.舰载机在航母甲板上加速前进时,受到平衡力作用
D.在起飞过程中,舰载机的惯性将消失
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题5分,共计25分)
1、如图,把正方体金属块用细线系在弹簧测力计下,弹簧测力计在空气中的示数为19.6牛,再把金属块浸没在盛满水的容器中,溢出4.9牛的水。该金属块在水中受到的浮力大小为   牛,这时弹簧测力计的示数为   牛,若逐渐增加金属块在水中的深度,金属块受到水的浮力   。(最后空选填“变小”、“不变”或“变大”)。
2、如图所示,重为525N的人躺在死海的水面上悠闲地阅读,她受到海水的浮力是   N,浸入海水中的体积是   m3。(ρ海水=1.05×103kg/m3)
3、王玲同学一家假期到青海去旅行,由于那里海拔较高,他们一家在野炊时发现米饭煮不熟,这是因为   .请你提供一个建议,使得生米煮成熟饭得以实现   .
4、如图所示,在玻璃容器中装有适量水,小明把调好的微小压强计放入水中,分别进行了甲、乙、丙所示的实验。请观察图中甲、乙、丙所示的实验现象,得出的实验结论是:   。
5、一个长方体浸没在水中时,其上下两个底面上受到水的压力的合力为10N;则该金属块受到水的浮力大小为    N;被金属块排开的水的体积为   cm3.
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、如图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm,弹簧没有发生形变时的长度为10cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度ΔL与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水,直到物体上表面与液面相平,此时水深24cm。(g=10N/kg)求:
(1)把物体看成一个点,请在丙图上画出此时物体的受力分析。
(2)物体受到水的浮力;
(3)物体的密度。
(4)打开出水孔,缓慢放水,当弹簧处于没有发生形变的自然状态时,关闭出水孔。求放水前后水对容器底部压强的变化量。
2、把体积为500cm3,重为4N的小球放入盛水的容器中,球静止时水深40cm,g=10N/kg.求:
(1)容器底受到水的压强p是多少?
(2)小球的密度ρ是多少?
(3)小球受到的浮力F浮是多少?
3、如图所示,边长为0.1m,密度为4×103kg/m3的均匀正方体甲和底面积为2×10-2m2、高为0.3m的薄壁圆柱形容器乙置于水平桌面上,乙容器内盛有0.2米深的水。(ρ水=1.0×103kg/m3,g= 10N/kg)
(1)求甲的质量;
(2)求水对容器底的压力;
(3)现将一个体积为3×10-3m3的物体丙分别置于正方体甲上方和浸没在乙容器内的水中,甲对桌面压强的增加量△p甲恰好为水对乙容器底部压强增加量△p水的3.6倍,求;物体丙的密度ρ丙。
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、如图所示,为小丽在“研究影响压力作用效果的因素”实验中所选用的器材在水平桌面上进行的实验过程图示。
(1)本实验的科学探究方法是:   法 、    法。
(2)为探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应该通过图中   两次实验进行比较得出结论。
(3)将图C小桌和砝码沿海绵向右平移,如图E所示,与图C海绵的凹陷程度比较,可以得出的结论是:压力作用效果与   大小有关系。
(4)仅由图D、E不能得出“压力作用效果与压力大小关系”,原因是   。
(5)在生活中,书包的背带做得又宽又大,这是通过   来减小压力的作用效果。
2、如图所示,为了验证“阿基米德原理”,小昌做了如下实验。
(1)向溢水杯中注水,使水面恰好与出水口   。
(2)该实验漏掉一个步骤,请写出该步骤E的内容:   。此时弹簧测力计的示数是F4。
(3)为减少误差,A 、B 、C 、D 、E操作的合理顺序应该是   (按顺序填写序号)
(4)若F1、F2、F3、F4之间满足关系   =   ,则说明“阿基米德原理”成立。
(5)验证出“阿基米德原理”后,小昌为了验证浮力的大小跟物体形状是否有关时,将橡皮泥放人盛水的烧杯中,橡皮泥沉至杯底,又将橡皮泥捏成小船形状放入水中,发现其漂浮在水面上,她认为:浮力的大小与物体的形状有关。你认为她的观点   (选填“正确”或“不正确”),理由:   。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】B
【解析】【解答】①容器的质量相同,容器中液体质量相同,所以3个容器中的重力相等,对桌面的压力相等;②容器和桌面的接触面积相等,根据p=F/S,容器对桌面的压强相等;③由于液体质量相等,甲液体的体积最小,所以密度最大,丙液体的密度最小;④,根据液体压强公式p=ρgh,甲液体的密度最大,深度相同时,对容器底的压强最大,②和③合理,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】水平面上的物体受到的压力和物体的重力有关,根据压力和受力面积分析压强的大小;根据液体的质量结合体积分析密度,结合深度分析液体压强。
2、【答案】A
【解析】【解答】解:A、浮筒充满气后,浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大,根据F浮=ρ液gV排可知,总的浮力增大,排出浮筒中的水,浮筒的重力减小,当浮力大于重力时,沉船就会浮上来.故A正确;
B、沉船在河底时,受到的浮力小于其重力,故B错误;
C、沉船在水下上浮时,船排开水的体积不变,水的密度不变,根据F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力不变,故C错误;
D、船和浮筒浮在水面时,受到的浮力等于其重力,故D错误.
故选A.
【分析】解决此题要知道物体的沉浮条件:当浮力大于物体重力﹣﹣物体上浮;
当浮力等于物体重力﹣﹣物体悬浮可停在液体内部任意一位置;
当浮力小于物体重力﹣﹣物体下沉.
3、【答案】A
【解析】【解答】航空母舰在水中是漂浮的,所以浮力与重力相等,当舰载机飞离航母后,航母仍然漂浮,由于它的总重减小,所以所受浮力也减小;
根据F浮=ρ液gV排得V排=,在排开的液体密度不变,所受浮力减小时,排开液体的体积减小,航母将上浮.
故选A.
【分析】①知道物体漂浮时浮力等于重力;
②由F浮=ρ液gV排得V排= ,进行分析.
4、【答案】B
【解析】【分析】根据边长的关系得出面积和体积的关系,根据固体压力等于其重力,压强就等于其重力除以底面积;充分利用题目中的条件,进行推导、转换后,可分析出压力及压强的大小关系。a甲=2a乙,则S甲=4S乙、V甲=8V乙;
在切去之前,对水平面的压强相等(压强均设为P),又因为对水平面的压力等于固体的重力(即F=G),则G甲=PS甲、G乙=PS乙;得 = = = ;
切去后,甲对水平面的压力F甲=G甲+G乙=G乙;
切去后,乙对水平面的压力F乙=G乙+G甲=G乙;
故F甲>F乙;选项C、D错误;
切去后,甲对水平面的压强P甲 = = = ;
切去后,乙对水平面的压强P乙 = = = ;
故P甲<P乙选项A错误,B正确;
故选B。
【点评】在此题了解固体压力与压强的知识,固体压力等于其重力,抓住题目中的重力关系及底面积关系,可分析出压力与压强的大小关系。
5、【答案】D
【解析】【解答】A.碗沉入水底时与漂浮在水面上时,质量相同,所以重力相同,A不符合题意;
B.据浮沉条件可知,碗沉入水底时受到的浮力小于它的重力,B不符合题意;
C.碗沉入水底时,浮力小于重力;碗漂浮时,浮力等于自身的重力,由于重力相同,所以漂浮时的浮力大于下沉时的浮力,C不符合题意;
D.据C可知,漂浮时的浮力大于下沉时的浮力,即据 可知,小瓷碗浸没后,排开的水的体积减小,水面则下降,根据p=ρgh可知:容器底受到水的压强变小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积,液体密度越大,排开液体的体积越大,那么物体受到的浮力就越大。
6、【答案】B
【解析】【解答】解:
A、当火车高速经过时,带动沿铁路线的空气高速运动,气流速度越大处,空气压强越小.所以,此时人若站在铁路附近,因受空气压强差的作用,就会有被“吸向”火车的危险,故A错误;
B、直升飞机螺旋桨给空气一个向下的力,空气会给螺旋桨一个向上的力,利用的是力的作用是相互的原理,故B正确;
C、当快速推动活塞时,竖直管上方空气流速大,压强小,竖直管中的水受到向上的压强大于向下的压强,竖直管中的水在外界大气压的作用下被喷出,故这里应用的是流体压强和流速的关系,故C错误;
D、固定翼飞机飞行时高速运动,使机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,产生向上的压强差,从而获得升力,故D错误.
故选B.
【分析】根据流体压强跟流速的关系分析,流体的流速越大,压强越小.物体间力的作用是相互的.
7、【答案】B
【解析】【解答】因为密度计在a、b液体中都漂浮,所以 ,则密度计在a、b两种液体中受到的浮力相等(Fa=Fb),都等于密度计受到的重力G,CD不符合题意;根据阿基米德原理和漂浮条件可得: ,由图知,密度计排开液体的体积关系为: ,所以a、b液体的密度: ,B符合题意,A不符合题意.
故答案为:B.
【分析】密度计漂浮时,受到的浮力等于物体的自身重力;浮力相等时,排开液体的体积越大,液体密度越小。
8、【答案】D
【解析】【解答】人不论是以哪种姿势站立,对地面的压力始终等于人的重力,所以甲姿势换成乙姿势时,人对地面的压力不变,甲姿势换成乙姿势时,受力面积变小,由 得,人对地面的压强变大。
故答案为:D。
【分析】压强与受力面积和压力大小有关系,压力相同时,受力面积越小,力的作用效果越明显,压强越大。
9、【答案】C
【解析】【解答】解:空牙膏袋挤瘪和撑开时质量不变,受到的重力不变,
由图可知甲中牙膏袋沉入水底、乙中牙膏袋漂浮,
则F甲<G,F乙=G,
比较可知,F甲<F乙.
故选C.
【分析】空牙膏袋挤瘪和撑开时质量不变,受到的重力不变,由图可知甲中牙膏袋沉入水底、乙中牙膏袋漂浮,根据物体浮沉条件判断两者受到的浮力和自身的重力关系,然后得出答案.
10、【答案】B
【解析】【解答】A.航载飞机飞离航母后,航母的总重力减小,航母始终漂浮,浮力等于重力,所以浮力会减小,A说法错误;
B.飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,从而产生向上的升力,B说法正确;
C.飞机在航母甲板上加速飞行时,受非平衡力,C说法错误;
D.物体在任何时候都有惯性,飞机在起飞过程中,惯性不可能消失,D说法错误。
故答案为:B。
【分析】飞机升空时,机翼利用了空气的流速大的地方压强小获得升力。
二、填空题
1、【答案】4.9;14.7;不变
【解析】【解答】由阿基米德原理可知,金属块在水中受到的浮力:F浮=G排=G溢=4.9N,因为F浮+F示=G,所以弹簧测力计的示数:F示=G-F浮=19.6N-4.9N=14.7N;逐渐增加金属块在水中的深度,排开水的体积不变,由F浮=ρ水V排g可知,所受浮力不变。
【分析】物体浸没在液体中,受到的浮力等于排开液体的重力,重力和浮力差是测力计的示数,浮力和物体进入的深度无关。
2、【答案】525;0.05
【解析】【解答】漂浮时受到的浮力等于自身的重力,她受到海水的浮力是525 N。由阿基米德原理,该人排开海水的体积V排= = =0.05m3
【分析】当物体处于漂浮或悬浮状态时,物体受到的重力等于浮力;结合液体的密度和浮力大小求解排开液体的体积。
3、【答案】海拔高、气压小,水的沸点低;用高压锅煮饭
【解析】【解答】解:青海的地势较高,气压较低,所以水的沸点降低,因此不能将米饭煮熟,要能够将米饭煮熟,应想办法增大米饭上面的气压,可以采用高压锅.
故答案为:海拔高、气压小,水的沸点低;用高压锅煮饭.
【分析】气压与海拔有关,海拔越高,气压越低;
液体的沸点与气压有关,且随气压的升高而升高,随气压的降低而降低.
4、【答案】在水中同一深度,水向各个方向压强相等
【解析】【解答】由图中U形管两边液面高度差可以确定,当金属盒在同一深度,朝向不同方向时,压强大小相等;由此得出的实验结论是:在水中同一深度,水向各个方向压强相等。
【分析】液体密度和深度相同时,液体向各个方向的压强相等。
5、【答案】10;1000
【解析】【解答】浮力是浸在液体中的物体受到的上下表面的压力差,由于上下表面的压力差为10N,所以物体受到的浮力为10N,根据浮力,则排开液体的体积为。
故答案为:10;1000.
【分析】物体受到的浮力是液体内部上下表面的压力差,利用物体受到的浮力可以计算排开液体的体积。
三、计算题
1、【答案】(1)解:物体在水中受到浮力,弹簧拉力以及重力三个力,如图所示:
(2)解:物块刚好完全浸没在水中,则V排=V物=(0.1 m)3=1×10-3m3
物体所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
答:物体受到水的浮力是10N
(3)解:由图甲可知,当物体上表面上液面齐平时,物体上表面距容器底的距离为h=24cm,弹簧伸长的长度ΔL=24cm﹣10cm﹣10cm=4cm
由图乙可知,此时弹簧对物体的拉力为F拉=4N,木块的重力G物=F浮-F拉=10N-4N=6N
物体的密度 =0.6×103kg/m3
答:物体的密度是0.6×103kg/m3
(4)解:当弹簧处于没有发生形变的自然状态时,L弹簧=10cm,此时物体受的浮力F浮'=G物=6N
= 6×10-4m3
可得 =0.06m
此时水的深度h'=L弹簧+h浸=0.1m+0.06m=0.16m
放水前后水对容器底部压强的变化量Δp=p-p'=ρ水g(h-h')=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.24m-0.16m)=800Pa
答:放水前后水对容器底部压强的变化量是800Pa。
【解析】【分析】(1)物体在液体中受到的浮力竖直向上,重力竖直向下;(2)根据液体密度和排开液体的体积计算浮力;(3)根据质量和体积的比值计算密度大小;(4)根据浮力和液体密度,可以计算排开体积大小,利用液体密度和深度的变化计算压强大小。
2、【答案】(1)解:容器底受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4×103Pa
答:容器底受到水的压强为4×103Pa
(2)解:由G=mg可得,小球的质量:
m= = =0.4kg=400g,
小球的密度:
ρ= = =0.8g/cm3=0.8×103kg/m3
答:小球的密度是0.8×103kg/m3
(3)解:因为ρ<ρ水,
所以小球将上浮最终漂浮在水面上,则小球受到的浮力F浮=G=4N
答:小球受到的浮力是4N
【解析】【分析】(1)利用 p=ρgh 求得 容器底受到水的压强
(2) 由G=mg可得小球的质量,再利用 ρ= 求得 小球的密度 .
(3)结合浮沉条件判断小球的状态,进一步求得浮力大小.
3、【答案】(1)解:正方体甲的体积为
甲的质量为
答:求甲的质量为4kg。
(2)解:水对容器底的压强为
水对容器底的压力为
答:求水对容器底的压力为40N。
(3)解:丙浸没在乙容器内的水中,所以排开水的体积
丙排开水的高度为
容器高0.3m,原来水深0.2m,物体丙浸没后部分水溢出,水面升高 h=0.1m,由题意知,甲对桌面压强的增加量△p甲恰好为水对乙容器底部压强增加量△p水的3.6倍,故
丙的密度为
答:物体丙的密度 。
【解析】【分析】(1)已知物体的体积和密度,利用密度公式求解物体的质量;
(2)求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;已知压强的大小,结合压强的变形公式F=pS求解压力;
(3)处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积;结合桌面受到的压强与容器底部受到的压强的变化量关系列方程求解物体的密度即可。
四、实验探究
1、【答案】(1)控制变量;转换
(2)A、B
(3)受力面积
(4)没有控制受力面积相同
(5)增大受力面积
【解析】【解答】(1)本实验是为了探究“研究影响压力作用效果的因素”,由题是通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果的,因此用到了转换法,同时影响压力的作用效果因素不止一个,所以需要用控制变量法来进行探究。
(2)要探究压力作用的效果跟压力大小的关系,则应保持受力面积不变,改变压力的大小,故应该选择图中的A、B两次实验进行比较得出结论。
(3)比较C、E两次实验,两次实验压力大小相同,受力面积大小不相同,所以通过海绵的凹陷程度不相同可知压力的作用效果不相同,因此可以得到:压力作用效果与受力面积大小不相同。
(4)[比较D、E两图发现,两图中海绵受到的压力大小不相同,受力面积也不相同,因此要探究“压力作用效果与压力大小关系”,应该控制它们的的受力面积相同。
(5)在生活中,书包的背带做得又宽又大,这是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压力的作用效果。
【分析】探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法(压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变)及转换法(通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果)的应用,体现了对过程和方法的考查。
2、【答案】(1)相平
(2)测量固体放入水中前的重力
(3)DEABC
(4)F4-F1;F2-F3
(5)不正确;没有控制排开水的体积相同
【解析】【解答】(1)为得出物体排开水的质量,向溢水杯中注水时应使水面恰好与出水口相平。
(2)为了验证阿基米德原理,需要测量的量有四个:物体重力、物体浸没时弹簧测力计的示数、空桶的重力、小桶加溢出水的总重力,由图示可知,该实验漏掉一个步骤是用弹簧测力计测出物体的重力。
(3)验证阿基米德原理时,先测物体的重力和空桶的重力→物体浸入水中、读出弹簧测力计示数→测出小桶和排开水的总重力,所以合理顺序应该是DEABC。
(4)由实验步骤可知,物体受到的浮力F浮=F4-F1,物体排开水的重力G排=F2-F3。当F4-F1=F2-F3
时,表明物体受到的浮力等于其排开的液体的重力,则说明阿基米德原理成立。
(5)小昌的观点不正确,因为探究浮力的大小可能跟物体的形状有关时,需要控制液体的密度和排开液体的体积不变,改变物体的形状,而小昌实验中没有控制橡皮泥排开水的体积相同。
【分析】(1)溢水杯中水面到达溢水口时,是装满的;
(2)探究阿基米德原理时,需要测量物体的重力;
(3)探究阿基米德原理时,先测量物体的重力和空桶的重力,再将物体进入液体中测量拉力,最后测量桶和溢出水的总重力;
(4)根据物体的重力和进入液体后的拉力差, 计算浮力;根据桶和水的总重力和桶的重力差, 计算排开液体的重力,物体受到的浮力和排开液体的重力相等;
(5)物体受到的浮力和物体的形状无关,实验探究时,需要保持物体排开液体的体积相等。