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★物理广角★
航天器的“轨道守护者”——霍尔电推进器
航天器的轨道维持依赖推进技术，主要分为化学推进和电推进。化学推进通过燃烧推进剂产生高压燃气并喷出形成推力，而电推进则利用电能电离推进剂，通过强电场加速离子喷出产生推力。根据公式：推力＝质量流量×喷出速度，电推进的喷出速度可达化学推进的10倍以上，因此在相同推力下，电推进消耗的推进剂更少。
我国空间站运行在 400 km 高度的轨道上，受稀薄大气阻力影响，轨道高度每天下降约 70 m。若使用化学推进
器维持轨道，每年需消耗数吨燃料，成本高昂。为此，空间站配备了 4 台总推力为 0.32 N 的霍尔电推进器，其低燃料消耗特性显著降低了运营成本。
(1)若某电推进器的质量流量为$5× 10^{-6}\ \mathrm{kg/s}$，喷出速度为$2× 10^{4}\ \mathrm{m/s}$，其推力为
(2)为什么我国空间站选择霍尔电推进器而非化学推进器？请简述理由：
航天器的“轨道守护者”——霍尔电推进器
航天器的轨道维持依赖推进技术，主要分为化学推进和电推进。化学推进通过燃烧推进剂产生高压燃气并喷出形成推力，而电推进则利用电能电离推进剂，通过强电场加速离子喷出产生推力。根据公式：推力＝质量流量×喷出速度，电推进的喷出速度可达化学推进的10倍以上，因此在相同推力下，电推进消耗的推进剂更少。
我国空间站运行在 400 km 高度的轨道上，受稀薄大气阻力影响，轨道高度每天下降约 70 m。若使用化学推进
器维持轨道，每年需消耗数吨燃料，成本高昂。为此，空间站配备了 4 台总推力为 0.32 N 的霍尔电推进器，其低燃料消耗特性显著降低了运营成本。(1)若某电推进器的质量流量为$5× 10^{-6}\ \mathrm{kg/s}$，喷出速度为$2× 10^{4}\ \mathrm{m/s}$，其推力为
0.1
N。(2)为什么我国空间站选择霍尔电推进器而非化学推进器？请简述理由：
霍尔电推进器的低燃料消耗特性显著降低了运营成本
。答案
(1)0.1
(2)霍尔电推进器的低燃料消耗特性显著降低了运营成本
(2)霍尔电推进器的低燃料消耗特性显著降低了运营成本
解析
【分析】本题分为两小问，第(1)问直接利用题目给出的推力计算公式，代入对应数值即可计算推力；第(2)问需要从材料中对比两种推进器的特点，提取选择霍尔电推进器的原因，需仔细阅读材料中的关键信息。
【解析】(1)根据题目给出的公式：推力＝质量流量×喷出速度，将质量流量$5×10^{-6}\ \mathrm{kg/s}$、喷出速度$2×10^{4}\ \mathrm{m/s}$代入公式，可得推力为：$5×10^{-6}\ \mathrm{kg/s} × 2×10^{4}\ \mathrm{m/s} = 0.1\ \mathrm{N}$；(2)材料中提到，化学推进器维持轨道每年需消耗数吨燃料，成本高昂，而霍尔电推进器具有低燃料消耗的特性，能显著降低运营成本，因此空间站选择霍尔电推进器。
【答案】(1)0.1；(2)霍尔电推进器的低燃料消耗特性显著降低了运营成本
【知识点】力的计算、信息提取
【点评】本题结合航天实际场景，考查学生对给定公式的应用能力和材料信息的提取能力，题目难度较低，只要认真阅读材料和公式就能解答。
【难度系数】0.2
【解析】(1)根据题目给出的公式：推力＝质量流量×喷出速度，将质量流量$5×10^{-6}\ \mathrm{kg/s}$、喷出速度$2×10^{4}\ \mathrm{m/s}$代入公式，可得推力为：$5×10^{-6}\ \mathrm{kg/s} × 2×10^{4}\ \mathrm{m/s} = 0.1\ \mathrm{N}$；(2)材料中提到，化学推进器维持轨道每年需消耗数吨燃料，成本高昂，而霍尔电推进器具有低燃料消耗的特性，能显著降低运营成本，因此空间站选择霍尔电推进器。
【答案】(1)0.1；(2)霍尔电推进器的低燃料消耗特性显著降低了运营成本
【知识点】力的计算、信息提取
【点评】本题结合航天实际场景，考查学生对给定公式的应用能力和材料信息的提取能力，题目难度较低，只要认真阅读材料和公式就能解答。
【难度系数】0.2
