【分析】
首先思考浮力大小的判断依据,根据阿基米德原理,浮力大小与排开气体的密度和排开的体积有关。氢气球和空气球体积相同,释放前排开空气的体积等于自身体积,所以排开空气体积相同,空气密度和g不变,因此浮力相等。接着根据物体浮沉条件分析:物体上浮时,浮力大于重力;物体浮不起来(处于下沉或静止状态)时,浮力小于重力,由此可以判断氢气球和空气球的浮力与重力的关系。
【解析】
1. 根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{空气}gV_{排}$,体积相同的氢气球和空气球,释放前排开空气的体积$V_{排}$等于各自的体积,即$V_{排}$相同,空气的密度$\rho_{空气}$和重力加速度g均不变,因此二者所受空气浮力相等。
2. 根据物体浮沉条件:当物体所受浮力大于自身重力时,物体上浮,所以氢气球上浮是因为它所受浮力大于自身重力;当物体所受浮力小于自身重力时,物体下沉或浮不起来,因此空气球浮不起来是因为它所受浮力小于自身重力。
【答案】
相等;大于;小于
【知识点】
阿基米德原理;物体浮沉条件
【点评】
本题考查阿基米德原理和物体浮沉条件的基础应用,需明确浮力大小的影响因素以及物体浮沉的判断依据,属于基础题。
【难度系数】
0.8