【知识点详解】
1. **第一宇宙速度**：第一宇宙速度是指物体在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动所需的最小速度，也是卫星的最大环绕速度。这个速度是通过地球的万有引力提供卫星做圆周运动所需的向心力来计算的。公式为：\( G\frac{M}{r^2} = m\frac{v^2}{r} \)，其中 \( G \) 是引力常数，\( M \) 是地球质量，\( r \) 是卫星离地心的距离（近似等于地球半径），\( m \) 是卫星质量。在地球表面附近，\( r \approx R_{\text{Earth}} \)，第一宇宙速度约为 7.9 km/s。
2. **第二宇宙速度**：第二宇宙速度（脱离速度）是物体能够脱离地球引力束缚，进入太阳系其他轨道的最小速度。当速度大于第一宇宙速度但小于第二宇宙速度时，物体将沿椭圆轨道绕地球运动；当达到或超过第二宇宙速度（约 11.2 km/s），物体可以成为环绕太阳的卫星，或前往其他行星。
3. **第三宇宙速度**：第三宇宙速度（逃逸速度）是物体完全摆脱太阳系引力，飞向宇宙深处的最小速度。对于地球来说，这个速度大约是 16.7 km/s。当速度达到或超过这个值，物体可以逃离太阳系。
4. **宇宙速度与发射速度的关系**：发射速度与宇宙速度之间的关系决定了物体的运动轨迹。低于第一宇宙速度的物体无法维持轨道，会落回地面；介于第一和第二宇宙速度之间，物体可以绕地球做椭圆轨道运动；达到或超过第二宇宙速度，物体能离开地球但仍在太阳系内；高于第三宇宙速度，物体可以逃离太阳系。
5. **星球间的宇宙速度比较**：不同星球的第一宇宙速度与星球的质量和半径有关。火星与地球的质量和半径比值可以用来计算火星表面的第一宇宙速度与地球表面的第一宇宙速度的比值，同样适用于其他星球。
6. **月球相关问题**：通过月球表面的重力加速度和月球的半径，可以计算月球的质量和月球的第一宇宙速度。对于环绕月球的卫星，可以通过万有引力提供向心力的原理，结合卫星的周期，求得卫星的高度。
7. **卫星轨道高度与速度**：“嫦娥三号”卫星的轨道高度可以通过其环绕月球的周期和月球表面的重力加速度来计算。第一宇宙速度则是卫星在星球表面附近环绕星球所需的最小速度。
通过上述知识点的学习，高中生可以深入理解万有引力定律的应用，为高考中的相关题目做好准备。这些内容不仅涵盖了物理的基本概念，还涉及到天体物理学的实际应用，有助于培养学生的综合思维和问题解决能力。
