11、12章习题课
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习题1111-1.直角三角形ABC的A点上,有电荷C108.191-⨯=q,B点上有电荷C108.492-⨯-=q,试求C点的电场强度(设0.04mBC=,0.03mAC=)。
解:1q在C点产生的场强:1124ACqE irπε=,2q在C点产生的场强:2220BCqE jπε=,∴C点的电场强度:44122.710 1.810E E E i j=+=⨯+⨯;C点的合场强:43.2410VE m==⨯,方向如图:1.8arctan33.73342'2.7α===。
11-2.用细的塑料棒弯成半径为cm50的圆环,两端间空隙为cm2,电量为C1012.39-⨯的正电荷均匀分布在棒上,求圆心处电场强度的大小和方向。
解:∵棒长为2 3.12l r d mπ=-=,∴电荷线密度:911.010q C mlλ--==⨯⋅心处场强等于闭合线圈产生电场再减去md02.0=长的带电棒在该点产生的场强,即所求问题转化为求缺口处带负电荷的塑料棒在O点产生的场强。
解法1:利用微元积分:21cos4O xRddERλθθπε=⋅,∴2000cos2sin2444OdE dR R Rααλλλθθααπεπεπε-==⋅≈⋅=⎰10.72V m-=⋅;解法2:直接利用点电荷场强公式:由于d r<<,该小段可看成点电荷:112.010q d Cλ-'==⨯,则圆心处场强:1191222.0109.0100.724(0.5)OqE V mRπε--'⨯==⨯⨯=⋅。
方向由圆心指向缝隙处。
11-3.将一“无限长”带电细线弯成图示形状,设电荷均匀分布,电荷线密度为λ,四分之一圆弧AB的半径为R,试求圆心O点的场强。
解:以O为坐标原点建立xOy坐标,如图所示。
①对于半无限长导线A∞在O点的场强:ix有:00(cos cos )42(sin sin )42Ax A y E R E R λπππελπππε=-=-⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩ ②对于半无限长导线B ∞在O 点的场强: 有:00(sin sin )42(cos cos )42B x B y E R E R λπππελπππε=-=-⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩③对于AB 圆弧在O 点的场强:有:20002000cos (sin sin )442sin (cos cos )442AB x AB y E d R R E d R R ππλλπθθππεπελλπθθππεπε==-=⎧⎪⎪⎨⎪⎪=--⎩⎰⎰∴总场强:04O x E R λπε=,04O y E R λπε=,得:0()4O E i j R λπε=+。
第十三章滚动轴承13-1(1)N316/P6 51316(2)51316 N316/P6(3)6306/P5 51316(4)6306/P5(5)3030613-2 (1)13-9 答:一个30000或70000型轴承只能承受单向轴向力,所以该类型轴承只能成对使用。
正装指轴承的外圈窄边相对,轴承的支撑反力作用点的跨距较小,派生轴向力相对;反装指轴承的外圈宽边相对,轴承支撑反力作用点的跨距较大,派生轴向力相背。
面对面安装即正装,背对背即反装。
13-13 答:常见的失效形式为点蚀、磨损、胶合、断裂等,寿命公式是针对点蚀失效形式建立起来的,L是基本额定动载荷为C的轴承所受当量动载荷为P时的寿命。
作业题13-1答:N307/P4、6207、30207的内径为35mm,51301的内径为12mm。
N307/P4公差等级最高,6207允许的极限转速最高,N307/P4承受径向能力最强,51301不能承受径向载荷。
13-6解:圆锥滚子轴承反装,查手册知30207的基本额定动载荷为54200N ,e=0.37,Y=1.6。
(1)两轴承的径向载荷Fr1和Fr2Fr1=875.65N ,Fr2=1512.62N(2)两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2N 2746.1265.8752r1d1=⨯==Y F F N 4736.1262.15122r2d2=⨯==Y F F 因为N F F F 274N 873004473=+d1ae d2=>=+所以1被压紧,2被放松。
73N 8=+ae d2a1F F F = ,N 473d2a2==F F(3)两轴承的当量动载荷因为e F F >==165.875873r1a1 ,e F F <==32.062.1512473r2a2所以X1=0.4,Y1=1.6; X2=1,Y2=0即有N2621)8736.165.8754.0(5.1)(a11r11p 1=⨯+⨯⨯=+=F Y F X f P N 226962.151215.1)(a22r22p 2=⨯⨯=+=F Y F X f P(4)验算轴承的寿命因为P1>P2,所以按轴承1的受力大小验算h h P C n L 150********)262154200(5206010)(60103/10616h >=⨯⨯==ε 故所选轴承满足寿命要求。
习题1111-1.测量星体表面温度的方法之一是将其看作黑体,测量它的峰值波长m λ,利用维恩定律便可求出T 。
已知太阳、北极星和天狼星的m λ分别为60.5010m -⨯,60.4310m -⨯和60.2910m -⨯,试计算它们的表面温度。
解:由维恩定律:m T b λ=,其中:310898.2-⨯=b ,那么:太阳:362.8981057960.510m bT K λ--⨯===⨯; 北极星:362.8981067400.4310m bT K λ--⨯===⨯;天狼星:362.8981099930.2910m bT K λ--⨯===⨯。
11-2.宇宙大爆炸遗留在宇宙空间的均匀背景辐射相当于温度为K 3的黑体辐射,试计算: (1)此辐射的单色辐出度的峰值波长; (2)地球表面接收到此辐射的功率。
解:(1)由m T b λ=,有342.898109.66103m b m T λ--⨯===⨯; (2)由4M T σ=,有:424P T R σπ=⨯地,那么:328494(637010) 5.67103 2.3410P W π-=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯。
11-3.在加热黑体过程中,其单色辐出度对应的峰值波长由0.69μm 变化到0.50μm ,求总辐出度改变为原来的多少倍?解:由 b T m =λ 和 4T M σ=可得,63.3)5.069.0()()(440400====m m T T M M λλ11-4.已知000K 2时钨的辐出度与黑体的辐出度之比为259.0。
设灯泡的钨丝面积为2cm 10,其他能量损失不计,求维持灯丝温度所消耗的电功率。
解:∵4P T S σ=⋅黑体,消耗的功率等于钨丝的幅出度,所以,44840.2591010 5.67102000235P S T W ησ--==⨯⨯⨯⨯⨯=。
11-5.天文学中常用热辐射定律估算恒星的半径。
现观测到某恒星热辐射的峰值波长为m λ;辐射到地面上单位面积的功率为W 。
11 《论语》十二章知能演练活用夯基达标1.根据拼音写汉字。
人不知而不yùn() 为人móu()学而不思则wǎng() 思而不学则dài()曲ɡōnɡ()而枕之博学而dǔ()志2.解释下列加点的词。
(1)与朋友交而不信.乎( )(2)传.不习乎( )(3)温故.而知新,可以为师矣 ( )(4)择其善者而从.之( )3.文学常识填空。
(1)孔子名,字, 时期鲁国人,是我国古代伟大的家、家、家。
(2)《论语》是家学派经典著作之一,是一部记录及其弟子的的书,与、、合称“四书”。
4.填空。
(1)亚运会期间全国人民喜迎亚洲各国宾朋,这种喜悦之情可以用《论语》中的“, ”来表达。
(2)《论语》中认为能保持君子风格的是:“, ?”(3)子夏曰:“, ,仁在其中矣。
”课内品读阅读下面的文字,完成第5~9题。
子曰:“学而时习之,不亦说乎?有朋自远方来,不亦乐乎?人不知而不愠,不亦君子乎?”(《学而》)曾子曰:“吾日三省吾身:为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?”(《学而》)子曰:“吾十有五而志于学,三十而立,四十而不惑,五十而知天命,六十而耳顺,七十而从心所欲,不逾矩。
”(《为政》)子曰:“温故而知新,可以为师矣。
”(《为政》)子曰:“学而不思则罔,思而不学则殆。
”(《为政》)子曰:“贤哉,回也!一箪食,一瓢饮,在陋巷,人不堪其忧,回也不改其乐。
贤哉,回也!”(《雍也》)子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。
”(《雍也》)子曰:“饭疏食,饮水,曲肱而枕之,乐亦在其中矣。
不义而富且贵,于我如浮云。
”(《述而》)子曰:“三人行,必有我师焉。
择其善者而从之,其不善者而改之。
”(《述而》)子在川上曰:“逝者如斯夫,不舍昼夜。
”(《子罕》)5.解释下列加点的词。
(1)人不知而不愠.( )(2)不逾矩.( )(3)人不堪.其忧( )(4)不舍.昼夜( )6.按要求用原文句子填空。
(1)孔子在《论语》中说:“吾尝终日不食,终夜不寝,以思,无益,不如学也。
第 11 章 达朗贝尔原理及其应用11-1 均质圆盘作定轴转动,此中图( a ),图( c )的转动角速度为常数,而图( b ),图( d )的角速度不为常量。
试对图示四种情况进行惯性力的简化。
≠≠(a )(b )(c )(d )习题 11-1 图F I F I nOO F I tM I OO O≠M IO≠(a )(b )(c )( d )习题 11-1 解图解:设圆盘的质量为m ,半径为 r ,则如习题 11-1 解图:(a ) F I mr 2 , M I O 0( b ) F I nmr 2 , F I tmr ,M IOJ O3 mr 22( c ) F I 0,M IO 0( d ) F I0,M IOJ O1 mr 2211- 2 矩形均质平板尺寸如图,质量 27kg ,由两个销子AA 、B 悬挂。
若忽然撤去销子 B ,求在撤去的刹时平板的角加速度和销子A 的拘束力。
C解:如图( a ):设平板的质量为 m ,长和宽分别为 a 、 b 。
F I mM I AJ A[ 1m( a 2 b 2 ) m AC 2] 习题 11-2 图122F AyM A (F ) 0;M IA 0 ; 47.04 rad/s F IF Ax AF x0 ; F I sinF Ax0 ;此中: sin3M IA 5CF Ax95.26 NF y0 ; F I cosF Aymg0 ; sin4aC mg5Bm5 1 .Bm51.F Ay 27 9.8 3.375 47.04 0.8 137.6 N11- 3 在均质直角构件 ABC 中, AB 、 BC 两部分的质量各为 AE 保持在图示地点。
若忽然剪断绳索,求此刹时连杆 AD 、 BE已知 l = 1.0m , φ= 30o 。
3.0kg ,用连杆 AD 、 DE 以及绳索所受的力。
连杆的质量忽视不计,C解:如图( a ):设 AB 、 BC 两部分的质量各为 m = 3.0kg 。