Question

18．第一宇宙速度，它的大小为7.9km/s，当卫星离地面不太高做环绕地球的飞行时，如果轨道是圆，速度为7.9km/s；如果轨道是椭圆，速度应为大于7.9km/s．

Answer 1

分析 如果人造地球卫星要绕地球做匀速圆周运动则发射速度大于等于第一宇宙速度，当等于第一宇宙速度时卫星贴在地表做匀速圆周运动（理想）．卫星轨道越高，发射过程克服的引力做功就越大，所以在地面上所需的发射速度越大．

解答 解：如果人造地球卫星要绕地球做匀速圆周运动则发射速度大于等于第一宇宙速度，当等于第一宇宙速度时卫星贴在地表做匀速圆周运动（理想）．卫星轨道越高，发射过程克服的引力做功就越大，所以在地面上所需的发射速度越大．所以第一宇宙速度有三种说法：它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度；它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度；它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，即为7.9km/s．
当卫星离地面不太高时，卫星环绕地球做匀速圆周运动时速度大小仍为7.9km/s，
卫星环绕地球做椭圆运动时在近地点的万有引力小于所需向心力才做离心运动，则速度大小大于7.9km/s，
故答案为：7.9km/s，7.9km/s，大于7.9km/s．

点评 理解三种宇宙速度，第一宇宙速度，这是卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度7.9km/s，若7.9 km/s≤v＜11.2 km/s，物体绕地球运行（环绕速度）；
第二宇宙速度，这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度11.2km/s，若11.2km/s≤v＜16.7 km/s，物体绕太阳运行（脱离速度）；
第三宇宙速度，这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度16.7km/s，若v≥16.7 km/s，物体将脱离太阳系在宇宙空间运行（逃逸速度）．