第一宇宙速度 是人造地球卫星的最小发射速度也是其最大运行速度

1。如果是直接像发射大炮那样发射,那么只有大于第一宇宙速度才能够进入外太空。最大运行速度的意思就如字面意义那样,卫星运转是靠万有引力提供向心力的,如果运转速度超过这个值,万有引力小于应提供的向心力,卫星就会有离心的趋势。事实上最大运行速度的说法不严谨,正确说法是绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度。2。大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度时,刚刚说了,有离心趋势,但距离达到一定远时,又会因为抵抗地球引力造成能耗,速度下降,从而在引力恰好提供向心力时,受到引力靠近地球（此时到达远地点）,然后加速向地球运动,随后又重复类似状况到达近地点并从其返回,从而像地球绕太阳旋转那样绕地球在近地点和远地点之间以椭圆轨道飞行1/31补充：daliwa7的说法是完全错误的,事实上如果发射速度大于第二宇宙速度,卫星也不是沿螺旋线形式离开地球,而是按照双曲线的轨迹离开地球,并绕太阳做椭圆运动；大于第三宇宙速度,则会按照双曲线的轨迹离开太阳系。介于第二和第三宇宙速度时,才会绕太阳转动。只有第二宇宙速度相当于太阳的“第一宇宙速度”这点是对的。Richie2005的说法是错误的,虽然他认为指正了我的错误,许多人都会按照这个错误的观念解题,而且它很好理解,所以如此考虑也似乎不成问题。如果按照高中知识看来,从我们学习必修2先前部分“离心运动”有关规律来看,这个解析几乎是正确的。但是不然,事实上我们很少考虑到向心力公式里面的r究竟是什么东西,我们只是简单地讲半径,并认为其半径决然不变,所以,当合外力小于我们算出来的“向心力”时,我们认为它做离心运动。但是任何曲线运动都能够进行如下处理：以曲线中某点为中心,取靠近这个点的另外两个点,由于这三个点不共线,它总能确定一个圆。当这两个点无限靠近中心点时,确定出的圆的半径也会无限逼近某个值,这个值我们称为曲线在所取中心点的曲率半径。向心力公式中的r,实际上指的是曲率半径（你可以查一查）。所以,事实上椭圆轨道上各点按照正确的物理概念来看,万有引力总是提供向心力,只是每个点上向心力的曲率半径都不一样,当它“离心”的时候,它的曲率半径大于卫星到地心的距离；它“向心”的时候,曲率半径小于卫星到地心的距离。而到了近/远地点,它的曲率半径应当正好和卫星到地心距离重合,从而即使在高中物理意义上,此时其向心力也与万有引力相等。理由如下：按照完全严谨的物理概念看,我们在计算向心加速度时要利用曲率半径,而计算万有引力时则要用卫星到地心的距离。很明显,两个大小和方向都不同,那么我们可以把万有引力分解为垂直于速度方向（也即沿曲率半径方向）的力F1和平行于速度方向的力F2。F1即为正确意义上的向心力,起到改变速度方向的作用,F2则起到改变速度大小的作用。既然远地点处速度方向显然与卫星到地心连线垂直,我们何以能够说万有引力大于向心力呢?当然,你仍然可以认为其前往远地点的时候是离心而回到地球的时候是向心,这并不冲突。如果尚有疑问可以继续问。 再问： 那是不是说当发射速度小于第一宇宙速度时无法脱离地球而绕地运动 发射速度介于一二宇宙速度之间时卫星可以绕地运动 介于二三宇宙速度时脱离地球绕太阳运动 大于第三宇宙速度时脱离太阳 当以介于一二宇宙速度发射 绕地运动后 卫星的速度要小于7。9 这就是所谓的绕地运动的最大速度 再答： 大致是对的，但介于一、二宇宙速度发射有两种情况： ①运行动能由于突破大气层、抵抗万有引力而减少，使得运行速度小于第一宇宙速度，那么就能绕地运动。运行速度越小，轨道半径越大（这是从F引=F向推出的，确切的说，是当曲率半径=轨道半径，也即保证卫星一直做匀速圆周运动时的公式推出的）。如果轨道半径（卫星到地心的距离）和地球半径相同，此时按照上式可以推出v≈7。9km/s，卫星绕地表运动，这就是地表卫星。所以再次强调第一宇宙速度是绕地“做（匀速）圆周运动”的最大速度。 ②仍然在一、二宇宙速度之间，那么前面说了一大串，就知道卫星轨道是椭圆。 这就是说，卫星运行的真正最大可能速度无穷接近于第二宇宙速度（但不能达到，否则要脱离地球引力）。 再次强调，按照高中意义，我们的计算不需要管曲率半径，一概认为曲率半径=地心到卫星距离，这样才能判断向离心。但是不要忘了在近/远地点其向心力无论怎么说都等于万有引力，这个时候由牛顿第二定律，万有引力改变了卫星的运动方向，从而使其离开/返回地球。