高考物理知识点精讲：三种宇宙速度巧分辨
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三种宇宙速度巧分辨
1.第一宇宙速度
第一宇宙速度是卫星在星球表面附近匀速圆周运动时必须具有的线速度，是所有做圆周运动的卫星中最大的线速度.理解第一宇宙速度，要抓住两个要点，一是"在星球表面附近"，卫星的轨迹半径r与星球的半径R相等;二是"匀速圆周运动"，卫星所受的向心力由万有引力提供，即 ，得 ，又星球表面万有引力约等于重力，即 ，故 .地球的第一宇宙速度约为7.9km/s，月球的第一宇宙速度约为1.8km/s.
2.第二宇宙速度
第二宇宙速度，是指在星球表面附近发射飞行器，使其克服该星球的引力永远离开该星球所需的最小速度，也是能绕该星球做椭圆运动的卫星在近地点的最大速度.地球的第二宇宙速度vⅡ=11.2km/s.我国发射"嫦娥一号"探月卫星时，卫星在地月转移轨道的近地点(离地面高度约600km)时的速度约为10km/s.
3.第三宇宙速度.
第三宇宙速度，是指在地面附近发射飞行器，能够挣脱太阳引力的束缚飞到太阳系外的最小速度.地球的第三宇宙速度vⅢ=16.7km/s.
4.三个宇宙速度之间的对比
以地球为例，三个宇宙速度和相应轨道间的关系如图所示.当卫星在地面附近做圆周运动时，其运行速度即为第一宇宙速度7.9km/s，当卫星到达地面附近时，其速度介于7.9km/s--11.2 km/s之间，则卫星沿椭圆轨道绕地球运动;当卫星到达地面附近时，其速度介于11.2km/s--16.7 km/s之间，则卫星沿椭圆轨道飞离地球，成为绕太阳运动的卫星;当卫星到达地面附近时，其速度超过16.7 km/s，则卫星能飞出太阳系成为太阳系外的卫星.
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(责任编辑：郭峰)
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