三种宇宙速度

2020届高考物理考点分类解析03三种宇宙速度教学素材〔3〕三种宇宙速度=7.9km/s，它是卫星的最小发射速度，也是地球卫星的最①第一宇宙速度:v1大围绕速度.=11.2km/s，使物体挣脱地球引力束缚的最小②第二宇宙速度〔脱离速度〕:v2发射速度.=16.7km/s，使物体挣脱太阳引力束缚的最小③第三宇宙速度〔逃逸速度〕:v3发射速度.〔4〕地球同步卫星所谓地球同步卫星，是相关于地面静止的，这种卫星位于赤道上方某一高度的稳固轨道上，且绕地球运动的周期等于地球的自转周期，即T=24h=86400s，离地面高度同步卫星的轨道一定在赤道平面内，同时只有一条.所有同步卫星都在这条轨道上，以大小相同的线速度，角速度和周期运行着.〔5〕卫星的超重和失重〝超重〞是卫星进入轨道的加速上升过程和回收时的减速下降过程，此情形与〝升降机〞中物体超重相同.〝失重〞是卫星进入轨道后正常运转时，卫星上的物体完全〝失重〞〔因为重力提供向心力〕，现在，在卫星上的仪器，凡是制造原理与重力有关的均不能正常使用.五、动量1.动量和冲量〔1〕动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量，即p=mv.是矢量，方向与v 的方向相同.两个动量相同必须是大小相等，方向一致.〔2〕冲量:力和力的作用时刻的乘积叫做该力的冲量，即I=Ft.冲量也是矢量，它的方向由力的方向决定.2. ★★动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化.表达式:Ft=p′-p 或Ft=mv′-mv〔1〕上述公式是一矢量式，运用它分析咨询题时要专门注意冲量、动量及动量变化量的方向.〔2〕公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力.〔3〕动量定理的研究对象能够是单个物体，也能够是物体系统.对物体系统，只需分析系统受的外力，不必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量.〔4〕动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时刻变化的力.关于变力，动量定理中的力F应当明白得为变力在作用时刻内的平均值.★★★ 3.动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零，那个系统的总动量保持不变.表达式:m1 v1+m2v2=m1v1′+m2v2′〔1〕动量守恒定律成立的条件①系统不受外力或系统所受外力的合力为零.②系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞咨询题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，能够忽略不计.③系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的重量为零，那么在该方向上系统的总动量的重量保持不变.〔2〕动量守恒的速度具有〝四性〞:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性.4.爆炸与碰撞〔1〕爆炸、碰撞类咨询题的共同特点是物体间的相互作用突然发生，作用时刻专门短，作用力专门大，且远大于系统受的外力，故可用动量守恒定律来处理. 〔2〕在爆炸过程中，有其他形式的能转化为动能，系统的动能爆炸后会增加，在碰撞过程中，系统的总动能不可能增加，一样有所减少而转化为内能.〔3〕由于爆炸、碰撞类咨询题作用时刻专门短，作用过程中物体的位移专门小，一样可忽略不计，能够把作用过程作为一个理想化过程简化处理.即作用后还从作用前瞬时的位置以新的动量开始运动.5.反冲现象:反冲现象是指在系统内力作用下，系统内一部分物体向某方向发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象.喷气式飞机、火箭等差不多上利用反冲运动的实例.明显，在反冲现象里，系统的动量是守恒的.六、机械能1.功〔1〕功的定义:力和作用在力的方向上通过的位移的乘积.是描述力对空间积存效应的物理量，是过程量.定义式:W=F·s·cosθ，其中F是力，s是力的作用点位移〔对地〕，θ是力与位移间的夹角.〔2〕功的大小的运算方法:①恒力的功可依照W=F·S·cosθ进行运算，本公式只适用于恒力做功.②依照W=P·t，运算一段时刻内平均做功. ③利用动能定理运算力的功，专门是变力所做的功.④依照功是能量转化的量度反过来可求功.〔3〕摩擦力、空气阻力做功的运算:功的大小等于力和路程的乘积.发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd〔d是两物体间的相对路程〕，且W=Q〔摩擦生热〕2.功率〔1〕功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量，是标量.求功率时一定要分清是求哪个力的功率，还要分清是求平均功率依旧瞬时功率.〔2〕功率的运算①平均功率:P=W/t〔定义式〕表示时刻t内的平均功率，不管是恒力做功，依旧变力做功，都适用. ②瞬时功率:P=F·v·cosα P和v分不表示t时刻的功率和速度，α为两者间的夹角. 〔3〕额定功率与实际功率：额定功率:发动机正常工作时的最大功率. 实际功率:发动机实际输出的功率，它能够小于额定功率，但不能长时刻超过额定功率. 〔4〕交通工具的启动咨询题通常讲的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率.①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动，后以最大速度v m=P/f 作匀速直线运动， .②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动，当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F，而后开始作加速度减小的加速运动，最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。

高中物理宇宙三速度篇一：高中物理宇宙中的三速度是指宇宙飞船在环绕地球或行星运行时，所能达到的最高速度和平均速度。

这三个速度分别是:1. 逃逸速度：指地球或行星表面的逃逸速度，也就是宇宙飞船要想脱离地球或行星引力所需的最小速度。

逃逸速度分别为地球表面的逃逸速度为 16.6 千米/秒(针对地球)和行星表面的逃逸速度通常为 10 千米/秒以上。

2. 环绕速度：指宇宙飞船在环绕地球或行星运行时，所能达到的最高速度。

环绕速度分别为地球表面的环绕速度为 30 千米/秒和行星表面的环绕速度通常也大于 30 千米/秒。

3. 进动速度：指宇宙飞船在地球或行星引力作用下，围绕太阳 (或地球) 运行时，所能达到的最小速度。

进动速度分别为地球表面的进动速度为 24.6 千米/秒和行星表面的进动速度通常也大于 24.6 千米/秒。

这三个速度是高中物理宇宙中非常重要的概念，涉及到天体运动、万有引力等知识点。

在实际应用中，比如太空探索、星际旅行等领域，这三个速度都有着重要的应用价值。

篇二：高中物理宇宙中的三个速度是指在宇宙空间中物体运动的速度，它们分别是:1. 光速：指物体在真空中运动的速度，约为每秒 299,792,458 米。

它是宇宙中最重要的速度之一，因为所有物体在宇宙中的运动速度都接近光速。

2. 宇宙速度：指物体从地球表面发射后，前往太阳系外的宇宙空间所需的速度。

宇宙速度分为三类：上升宇宙速度、平飞宇宙速度和下降宇宙速度。

上升宇宙速度指从地球表面发射后，向月球或火星发射所需的速度;平飞宇宙速度指物体在太阳系内飞行所需的速度;下降宇宙速度指物体从太阳系内飞向地球或月球所需的速度。

3. 长征五号发射速度：指长征五号火箭将卫星或航天器送入太空所需的速度。

长征五号火箭是中国自主研发的大型火箭，能够发射大型卫星或航天器进入轨道。

它的发射速度高达每秒 8.6 千米，是宇宙中最快的速度之一。

这些速度对于理解宇宙结构和演化非常重要。

宇宙速度的计算方法第一宇宙速度的计算方法第一宇宙速度(V 1）： 航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度，也叫环绕速度。

按照力学理论可以计算出V 1＝7．9km/s 。

航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行，地面对航天器引力比在地面时要小,故其速度也略小于V 1第二宇宙速度的计算方法1。

第二宇宙速度(V 2）： 当航天器超过第一宇宙速度V 1达到一定值时，它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星，这个速度就叫做第二宇宙速度，亦称逃逸速度。

按照力学理论可以计算出第二宇宙速度V 2＝11．2 km/s 。

第三宇宙速度(V3) 从地球表面发射航天器，飞出太阳系，到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小速度,就叫做第三宇宙速度。

按照力学理论可以计算出第三宇宙速度V 3＝16．7公里／秒。

需要注意的是,这是选择航天器入轨速度与地球公转速度方向一致时计算出的V 3值；如果方向不一致，所需速度就要大于16．7公里／秒了.可以说,航天器的速度是挣脱地球乃至太阳引力的惟一要素,目前只有火箭才能突破宇宙速度设物体以第三宇宙速度抛出时具有的动能为1232E mV k =，这部分动能应该包括两部分：即脱离地球引力的动能E k1和脱离太阳引力的动能E k2.即:E k ＝E k1+E k2。

易知：12122E mV k =,V 2为地球第二宇宙速度。

下面再求E k2：有两点说明：①因为地球绕太阳公转的椭圆轨道的离心率很小，可以当作圆来处理。

②发射时个行星对物体的引力很小,可以忽略不计。

基于这两点简化，发射过程可以应用机械能守恒定律解题.物体随地球绕太阳的公转速率等于29。

8km/s 。

其倍应该为物体挣脱太阳引力所需的速度，即：'29.842.2/2V km s =(以太阳为参照物）。

如果准备飞出太阳系的物体在地球上的发射方向与地球绕太阳公转方向相同，便可以充分利用地球公转速度，这样物体在离开地球时只需要有相对地球的速度V ’＝42.2-29。

三大宇宙速度的推导公式
夸克速度非常神奇，其定义是比光速更快的物体运动速度。

夸克速度在物理学中具有重要的意义，主要包括三大宇宙速度：光速、亚夸克速度和夸克速度。

光速作为最快的速度，它可以使物体穿越太阳系，使宇宙在短时间内发生巨大的变化。

光速的推导公式是c=λf，其中λ表示波长，f表示频率。

光速是宇宙中机
械运动的最快速度，是宇宙中最容易被测量的速度。

亚夸克速度比光速慢，但远快于人类常见速度。

它是由 Maxwell 推导而来，其推导公式是 v = (E/B)^1/3，其中 E 表示电场强度，B 表示磁场强度。

它是宇宙中穿越物质结构的最快速度。

夸克速度也被称作自由夸克速度，它的推导公式为v=Fc，其中 F 表示力学加
速度， c 表示光速。

夸克速度是宇宙中测量不准确的速度，也是宇宙中的最快速度。

宇宙中的三大宇宙速度分别代表它们不同的运动能力，以满足宇宙中生命和物质的不同需求。

光速是宇宙中最快的实际速度，可用于穿越太阳系；亚夸克速度则可以用于在宇宙结构中传播；而夸克速度则可以用于穿越天体间的时空。

这三个宇宙速度正在不断推动宇宙的发展与变化。

宇宙速度的理解与计算 卫星运行参量的分析与比较一、三种宇宙速度的理解与定性分析 1．环绕速度(1)第一宇宙速度又叫环绕速度，其数值为7.9 km/s 。

(2)特点：①第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度。

②第一宇宙速度是人造卫星最大的环绕速度。

(3)第一宇宙速度的计算方法： ①由G Mm R 2＝m v 2R 得v ＝GMR。

②mg ＝m v 2R 得v ＝gR 。

2．宇宙速度与运动轨迹的关系(1)v 发＝7.9 km/s 时，卫星在地球表面绕地球做匀速圆周运动(近地卫星)。

(2)7.9 km/s ＜v 发＜11.2 km/s 时，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆。

(3)11.2 km/s≤v 发＜16.7 km/s 时，卫星绕太阳做椭圆运动。

(4)v 发≥16.7 km/s 时，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。

【典例1】某颗人造地球卫星离地面的高度是地球半径的n 倍，那么该卫星运行速度是地球第一宇宙速度的( )A ．n 倍 B.1n C.1n ＋1 D.1n ＋1【答案】D【典例2】使物体脱离星球的引力束缚，不再绕星球运行，从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v 2与第一宇宙速度v 1的关系是v 2＝ 2v 1。

已知某星球的半径为地球半径R 的4倍，质量为地球质量M 的2倍，地球表面重力加速度为g 。

不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为( )A.12gR B.12gRC.gRD.18gR 【答案】 C【跟踪短训】1. 物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度，第二宇宙速度v 2与第一宇宙速度v 1的关系是v 2＝2v 1。

已知某星球半径是地球半径R 的13，其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g 的16，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为( )A.gRB.13gRC.16gR D.3gR【答案】B【解析】设某星球的质量为M ，半径为r ，绕其飞行的卫星质量为m ，根据万有引力提供向心力，可得G Mm r 2＝m v 21r，解得：v 1＝ GM r ，又因它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的16，可得G Mm r 2＝m g6，又r ＝13R 和v 2＝2v 1，解得：v 2＝13gR ，所以正确选项为B 。

三种宇宙速度的推导原理
宇宙速度是指物体在宇宙中的运动速度，是指物体在宇宙空间的运动速度，它不同于地球上的物体的运动速度，它是指物体在实际宇宙中的运动速度。

宇宙速度有三种，即光速、超光速和超超光速。

首先，光速是指物体在真空中的运动速度，它是宇宙中最快的速度，它是每秒.458公里。

光速是由费米发现的，他在
20世纪30年代建立了相对论，证明了光速是宇宙中永恒不变
的速度。

其次，超光速是指物体速度超出光速，超出真空中的运动速度。

超光速是由爱因斯坦发现的，他在20世纪发现物体在
真空中的运动速度不是恒定的，而是随着物体的加速而增加，即超过光速的运动速度，也就是超光速。

第三，超超光速是指物体运动速度超出超光速。

超超光速是一种新发现的宇宙速度，它是美国宇航局发现的，它是一种超出超光速的速度，它是一种超出光速的新型宇宙速度。

宇宙速度是宇宙中最重要的速度之一，它是探索宇宙的重要基础，它的推导原理也是科学研究的重要基础。

它有三种，即光速、超光速和超超光速，它们都是科学家多年研究的结果，它们是宇宙中重要的速度，也是探索宇宙的重要基础。

宇宙速度的计算方法第一宇宙速度的计算方法第一宇宙速度（V1）：航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度，也叫环绕速度。

按照力学理论可以计算出V1＝7．9km/s。

航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行，地面对航天器引力比在地面时要小，故其速度也略小于V1第二宇宙速度的计算方法1.第二宇宙速度（V2）：当航天器超过第一宇宙速度V1达到一定值时，它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星，这个速度就叫做第二宇宙速度，亦称逃逸速度。

按照力学理论可以计算出第二宇宙速度V2＝11．2 km/s。

第三宇宙速度的计算方法第三宇宙速度（V3）从地球表面发射航天器，飞出太阳系，到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小速度，就叫做第三宇宙速度。

按照力学理论可以计算出第三宇宙速度V3＝16．7公里／秒。

需要注意的是，这是选择航天器入轨速度与地球公转速度方向一致时计算出的V3值；如果方向不一致，所需速度就要大于16．7公里／秒了。

可以说，航天器的速度是挣脱地球乃至太阳引力的惟一要素，目前只有火箭才能突破宇宙速度设物体以第三宇宙速度抛出时具有的动能为1232E mVk=，这部分动能应该包括两部分：即脱离地球引力的动能E k1和脱离太阳引力的动能E k2。

即：E k＝E k1+E k2。

易知：12122E mVk=，V2为地球第二宇宙速度。

下面再求E k2：有两点说明：①因为地球绕太阳公转的椭圆轨道的离心率很小，可以当作圆来处理。

②发射时个行星对物体的引力很小，可以忽略不计。

基于这两点简化，发射过程可以应用机械能守恒定律解题。

物体随地球绕太阳的公转速率等于29.8km/s。

其'29.842.2/2V km s=（以太阳为参照物）。

如果准备飞出太阳系的物体在地球上的发射方向与地球绕太阳公转方向相同，便可以充分利用地球公转速度，这样物体在离开地球时只需要有相对地球的速度V’＝12.4km的速率便可以脱离太阳系。

与此相对应的动能为：12'22E mVk=既能摆脱地球引力也能摆脱太阳引力所需要的总动能为：222312222232111'222'k k kE mV E E mV mVV V V==＝＋＋＝＋可以得出第三宇宙速度：V3。

宇宙速度的计算方法第一宇宙速度的计算方法第一宇宙速度（V1）：航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度，也叫环绕速度。

按照力学理论可以计算出V1＝7．9km/s。

航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行，地面对航天器引力比在地面时要小，故其速度也略小于V1第二宇宙速度的计算方法1.第二宇宙速度（V2）：当航天器超过第一宇宙速度V1达到一定值时，它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星，这个速度就叫做第二宇宙速度，亦称逃逸速度。

按照力学理论可以计算出第二宇宙速度V＝11．2 km/s。

第三宇宙速度的计算方法第三宇宙速度（V3）从地球表面发射航天器，飞出太阳系，到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小速度，就叫做第三宇宙速度。

按照力学理论可以计算出第三宇宙速度V3＝16．7公里／秒。

需要注意的是，这是选择航天器入轨速度与地球公转速度方向一致时计算出的V3值；如果方向不一致，所需速度就要大于16．7公里／秒了。

可以说，航天器的速度是挣脱地球乃至太阳引力的惟一要素，目前只有火箭才能突破宇宙速度设物体以第三宇宙速度抛出时具有的动能为1232E mVk=，这部分动能应该包括两部分：即脱离地球引力的动能E k1和脱离太阳引力的动能E k2。

即：E k＝E k1+E k2。

易知：12 122E mVk=，V2为地球第二宇宙速度。

下面再求E k2：有两点说明：①因为地球绕太阳公转的椭圆轨道的离心率很小，可以当作圆来处理。

②发射时个行星对物体的引力很小，可以忽略不计。

基于这两点简化，发射过程可以应用机械能守恒定律解题。

物体随地球绕太阳的公转速率等于29.8km/s。

其倍应该为物体挣脱太阳引力所需的速度，即：'29.842.2/2V km s=（以太阳为参照物）。

如果准备飞出太阳系的物体在地球上的发射方向与地球绕太阳公转方向相同，便可以充分利用地球公转速度，这样物体在离开地球时只需要有相对地球的速度V’＝42.2-29.8=12.4km/s的速率便可以脱离太阳系。

一．第一二三宇宙速度的概念？
答：第一二三宇宙速度的概念分别是：1、第一宇宙速度众所周知，第一宇宙速度是指物体紧贴地球表面作圆周运动的速度(也是人造地球卫星的最小发射速度，也是最大绕行速度)，其速度为7.9km每秒。

2、第二宇宙速度第二宇宙速度是指物体完全摆脱地球引力束缚，飞离地球的所需要的最小初始速度，其速度为11.2km每秒。

3、第三宇宙速度第三宇宙速度是指在地球上发射的物体摆脱太阳引力束缚，飞出太阳系所需的最小初始速度，其速度为16.7km每秒。