说起这个知识点，还得从牛顿的大炮设想说起。牛顿从一个常见的现象中得到启发：投掷出去的石头，总会落回地面，如果在地球的高山上架起一台水平方向上的大炮，让炮弹以不同的速度水平射出，速度越大，落地点就会离山脚越远，当速度足够大时，炮弹就不会落到地面而绕地球转动，就变成地球的一颗卫星。
不少人认为这是惯性问题，其实是不对的。对于确定的物体，惯性大小是不变的。实际上是万有引力与圆周运动的问题。
万有引力公式：F=GMm/R^2 ，M与m为两物体的质量，R为两物体间的距离。自然界中任何两个物体的万有引力方向都在它们（看做质点）的连线上，引力大小与物体的质量M和m的乘积成正比、与它们之间的距离R的二次方成反比。当物体所受的重力等于万有引力等于向心力时，物体就会绕地球作匀速圆周运动了。
第一宇宙速度是人造地球卫星在地面附近绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度，但随着高度的增加，地球的引力有所下降，加上在大气层之外飞行，卫星所需要的飞行速度比第一宇宙速度略低，向心加速度也近似等于地表的重力加速度，即物体所受的重力等于万有引力等于向心力，轨道半径近似等于地球半径 R。
飞机飞不出地球，就是因为有万有引力的存在。万有引力使飞机的速度永远达不到第一宇宙速度（7.9Km/s），更谈不上绕地球转动了。
飞机与气球、飞艇等利用空气浮力的飞行器不同，飞机能够在大气中飞行，是因为飞机机翼产生的升力和发动机给飞机一个向前的推力。
根据流体压强知识：流体在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。观察飞机机翼的横截面，其上表面弯曲程度要比下表面的大，气流流过机翼时，被分成两部分，即从机翼的上、下表面流过，同时会聚于机翼后部，在相同的时间内，上下两个表面气体通过的距离不相等，上表面气体通过的距离长，气体流速大，下表面气体通过距离短，气体流速小。于是，上下两个表面产生的压强差（或者说压力差）向上，这就是飞机的升力，
随着飞机速度的不断增加，飞机产生的升力就大于飞机自身的重力，飞机起飞了。飞机场之所以有一个长跑道，就是为了使飞机获得较大的起飞速度，从而获得大于飞机自身重力的升力。
知道上述原理，就知道飞机是依靠地球周围的大气层来飞行的。如果飞机高度越来越高，大气就越来越稀薄，飞机的升力就越来越小，直至不能产生升力。民航客机一般限定在13000米左右。飞机飞不出大气层，就更不能飞离地球了。
飞机飞不出地球，还有一个原因。飞机是依靠燃料燃烧释放的化学能，转化为内能，内能对外做功获得机械能（推力）。高度升高，大气稀薄，大气就不足以提供燃料燃烧所需要的氧气（自带氧化剂除外），燃料燃烧不充分，飞机动力就会下降。
火箭，自身携带全部的推进剂，不依赖于外界的工作介质而产生推力，可在大气层内或大气层外飞行。
火箭是火箭发动机，发动机点火以后，液体或固体燃料和氧化剂（合称为推进剂）在发动机燃烧室中猛烈燃烧，高速喷出的高压气体对火箭产生一个反作用力（推力），使火箭沿着气体喷射的反方向快速前进。
火箭可以飞离地球，是因为燃料燃烧不需要氧气（自带氧化剂），同时，多级火箭使火箭可以获得很大的加速度，飞行速度可达到第一、第二宇宙速度，甚至更大的速度。
