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第六章万有引力与宇宙航行章末总结-2023年高考物理一轮系统复习学思用--第1页
第六章万有引力与宇宙航行
章末总结
【要点归纳】
一、人造卫星的几个速度
1.发射速度：卫星直接从地面发射后离开地面时的速度，相当于在地面上用一门威力强
大的大炮将卫星轰出炮口时的速度，发射卫星离开炮口后，不再有动力加速．
2．环绕速度(第一宇宙速度)：地球卫星的最小发射速度，在地面附近，卫星绕地球做
v2
圆周运动，万有引力提供向心力，而万有引力近似等于重力，所以有mg＝m1，即环绕速度
R
v＝gR(R为地球半径，g是地面附近的重力加速度)．
1
此式仅适用于紧靠地面的圆轨道上运行的卫星，将g、R值代入可得v＝7.9km/s，即
1
发射速度为7.9km/s时卫星刚好紧靠地面的圆轨道运行．
3．第二宇宙速度：使物体可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运行的人造卫星(或飞
到其他行星上去)的最小发射速度，其大小为11.2km/s.
4．第三宇宙速度：使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去的最小
发射速度，其大小为16.7km/s.
5．轨道运行速度：人造卫星在高空沿着圆轨道或椭圆轨道运行．若沿圆轨道运行，此
v2MmGM
时F＝F，即m＝G，所以v＝.式中M为地球质量，r为卫星与地心之间的
向引rr2r
距离，v就是卫星绕地球运行的速率．此式适用于所有在绕地球圆轨道上运行的行星，由于
1
v∝r，所以v随r的增大而减小，即卫星离地球越远，其轨道速率就越小．当r＝R地时，
v＝v，即第一宇宙速度是轨道速度的特例；当rR时，vv.因此轨道速度总小于第一宇
1地1
宙速度．换句话说，卫星绕地球运行的最大速度是7.9km/s.
二、卫星的运动规律及变轨问题
1.人造卫星的向心加速度、线速度、角速度、周期与半径的关系
Mmmv2
2
卫星绕地球做匀速圆周运动时符合越高越慢的规律，根据G＝ma＝＝mωr＝
r2r
2π111
23
mr，知a∝，v∝，ω∝，T∝r.
Tr2rr3
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