Question

第一宇宙速度是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，也叫环绕速度．根据公式：v＝，卫星离地面越高，卫星做匀速圆周运动的速度越小，即第一宇宙速度是卫星做匀速圆周运动的最大环绕速度．但是我们又知道人造卫星又可以以介于第一宇宙速度和第二宇宙速度的速度绕地球运行，显然这个速度是要大于第一宇宙速度的．这两点似乎有矛盾，请同学们根据所学过的知识展开讨论．

Answer 1

答案：
解析：

导思：人造卫星的发射速度与运行速度是两个不同的概念．所谓发射速度是指被发射物在地面附近离开发射装置的初速度，并且一旦发射后就再无能量补充，被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定高度，进入运动轨道． 　　所谓运行速度，是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度． 　　探究：这两点的确看起来有矛盾，也是困扰同学们的一个疑点．但是只要清醒地认识到前一个结论是有前提条件的，所以这两点并不矛盾，同学们要看到前一个结论是利用了理想化模型，即把人造卫星绕地球运动的轨迹近似成圆形轨道．如在利用公式v＝推导第一宇宙速度时，作了两点近似：一是把卫星运行的轨迹近似成圆形；二是把卫星运行的轨道半径近似成地球的半径，从而得到第一宇宙速度的数值为7.9 km/s；而实际上所有的星体都不可能绕中心天体做圆形轨道的运动，速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度绕地球运行的卫星，它们的运行轨道都是椭圆轨道，卫星在运行过程中速度大小会发生变化．