高考物理輔導(dǎo)：三種宇宙速度巧分辨
三種宇宙速度巧分辨
1.第一宇宙速度
第一宇宙速度是衛(wèi)星在星球表面附近勻速圓周運(yùn)動時(shí)必須具有的線速度，是所有做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星中最大的線速度.理解第一宇宙速度，要抓住兩個(gè)要點(diǎn)，一是"在星球表面附近"，衛(wèi)星的軌跡半徑r與星球的半徑R相等;二是"勻速圓周運(yùn)動"，衛(wèi)星所受的向心力由萬有引力提供，即 ，得 ，又星球表面萬有引力約等于重力，即 ，故 .地球的第一宇宙速度約為7.9km/s，月球的第一宇宙速度約為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發(fā)射飛行器，使其克服該星球的引力永遠(yuǎn)離開該星球所需的最小速度，也是能繞該星球做橢圓運(yùn)動的衛(wèi)星在近地點(diǎn)的最大速度.地球的第二宇宙速度vⅡ=11.2km/s.我國發(fā)射"嫦娥一號"探月衛(wèi)星時(shí)，衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道的近地點(diǎn)(離地面高度約600km)時(shí)的速度約為10km/s.
3.第三宇宙速度.
第三宇宙速度，是指在地面附近發(fā)射飛行器，能夠掙脫太陽引力的束縛飛到太陽系外的最小速度.地球的第三宇宙速度vⅢ=16.7km/s.
4.三個(gè)宇宙速度之間的對比
以地球?yàn)槔�，三個(gè)宇宙速度和相應(yīng)軌道間的關(guān)系如圖所示.當(dāng)衛(wèi)星在地面附近做圓周運(yùn)動時(shí)，其運(yùn)行速度即為第一宇宙速度7.9km/s，當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)地面附近時(shí)，其速度介于7.9km/s--11.2 km/s之間，則衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動;當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)地面附近時(shí)，其速度介于11.2km/s--16.7 km/s之間，則衛(wèi)星沿橢圓軌道飛離地球，成為繞太陽運(yùn)動的衛(wèi)星;當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)地面附近時(shí)，其速度超過16.7 km/s，則衛(wèi)星能飛出太陽系成為太陽系外的衛(wèi)星.
(責(zé)任編輯：韓志霞)
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