第4章 习题解答
JAVA第四章课后习题解答
txtFl1=new TextField(5); txtFl2=new TextField(5); txtFl3=new TextField(5); btn1=new Button("+"); btn2=new Button("-"); btn3=new Button("*"); btn4=new Button("÷");
public class Test4_9 extends Frame implements ActionListener{ Button btn; public Test4_9(){ super("弹出窗口练习"); setSize(300,200);
5
setVisible(true); setLayout(new BorderLayout());
TextField txtFl1,txtFl2,txtFl3;
2
Button btn; public Test4_6(){
super("简单加法运算器"); setSize(300,200); setVisible(true); setLayout(new FlowLayout());
txtFl1=new TextField(5); txtFl2=new TextField(5); txtFl3=new TextField(10); btn=new Button("=");
第4章 组合电路-习题解答
第四章 组合逻辑电路4.1 分析题图4.1所示的电路，写出Y 的逻辑表达式。
题图4.1解：在图中标出各级输出变量，有12314234,,,T A T B T T B AB T T A BA Y T T ABBA AB BA A B=========+=⊕4.2 求题图4.2所示电路中F 的逻辑表达式，化简成最简与或式，列出真值表，分析其逻辑功能，设计出全部改用与非门实现这一逻辑功能的电路。
题图4.2解：在图中标出各级输出变量，有12341252345,,(),()T AC T B T A CT T T AC B A C B T T T B A C F T T A B C ABC===+=+=+=+==+=⊕=+ 真值表如下：A B CF0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 11 0 0 0 0 0 0 1显然，此电路可实现三人一致功能。
F A B C ABC A B C ABC =+=所以，其与非门逻辑电路如下4.3 分析题图4.3所示电路。
题图4.3解：在图中标出各级输出变量，有1232425121362746157,,T T ABT T C ABC T T C AB C T T C ABC F TT ABC T F ABCT T T ABC AC BCF T T ABC AC BC ABC AB C=====+=+========++=+=+++=+4.4 分析题图4.4所示电路，求输出F 的逻辑函数表达式并化简，用最少的或非门实现。
题图4.4解：在图中标出各级输出变量，有123123,T A B C T A B T B T T F T A B=++=+=++==+其或门形式如下：4.5 分析题图4.5所示电路，说明其逻辑功能。
题图4.5解：在图中标出各级输出变量，有10020031141152301001200123111245111111,,T A B T A B T A B T A B T T T S T A B C T A B S T T A B C C T T A B A C B C =⊕==⊕====⊕===⊕=⊕⊕=+=++此图可实现二位全加器的功能。
光学第四章习题解答
′ s1 = d − s1 = 22 − 2 = 20cm
1 1 1 1 1 1 又∵ − = 即： = − s s f′ s s′ f ′
' 1 1 1 1 1 1
1 1 1 39 ∴ = − =− s1 20 0.5 20
− 20 s′ = − = −0.51 (cm). ɺ 39 ′
1
s′ 20 又∵ β = = − = −39. 0.51 s
∴ Φ= 1 1 1 = − f ′ s′ s 1 1 = − − 1.0 − 0.25 100 = −1 + 25 = +3.0 ( D) = +300 度
需配戴300度的远视眼镜 度的远视眼镜 需配戴
4.3 一照相机对准远物时，底片距物镜 一照相机对准远物时，底片距物镜18cm，当 ， 镜头拉至最大长度时，底片与物镜相距20cm ，求目 镜头拉至最大长度时，底片与物镜相距 的物在镜头前的最近距离？ 的物在镜头前的最近距离？ 解： ∵ 1 − 1 = 1 s′ s f ′
解：（1）将 s = −20cm，f ′ = 15cm 代入高斯公式
s1 f ′ (−20) ×′ −20 + 15
′ s1 60 × 0.5 = −1.5cm （2） y1′ = β1 y1 = y1 = −20 s1
EO 2 （3） u = arctg = arctg = 7°35′40′′ PO 15
（4）将 s2 = −5cm，f ′ = 15cm 代入高斯公式
s2 f ′ ( −5) × 15 ′ s2 = = = −7.5cm s2 + f ′ −5 + 15 ′ s2 −7.5 ′ × 2 = 3cm 出射光瞳的半径 E ′O′ = y2 = y2 = −5 s2
第4章 交流异步电动机习题与解答
第4章交流异步电动机习题解答习题A 选择题4-1三相异步电动机转子的转速总是（）。
CA. 与旋转磁场的转速相等B. 旋选转磁场的转速无关C. 低于旋转磁场的转速4-2某一50Hz的三相异步电动机的额定转速为2880r/min，则其转差率为（）。
BA. 0.04%B. 4%C. 2.5%4-3有一60Hz的三相异步电动机，其额定转速为1710r/min，则其额定转差率为（）。
AA. 5%B. 4.5%C. 0.05%4-4某三相异步电动机在额定运行时的转速为1425r/min，电源频率为50Hz，此时转子电流的频率为（）。
AA. 2.5HzB. 50HzC. 48Hz4-5三相异步电动机的转速n越高，则转子电流（）。
CA. 不变B. 越大C.越小4-6三相异步电动机的转速n越高，转子功率因数（）。
AA．越大 B. 越小 C. 不变4-7 三相异步电动机在额定负载转矩运行时，如果电压降低，则转速（）。
BA. 增高B. 降低C.不变4-8 三相异步电动机在额定负载转矩运行时，如果电压降低，则电流（）。
CA. 不变B. 减小C. 增大4-9 当三相异步电动机的机械负载增加时，如定子端电压不变，其旋转磁场速度（）。
BA. 增加B.不变C.减少4-10 当三相异步电动机的机械负载增加时，如定子端电压不变，其定子电流（）。
BA. 减少B.增加C.不变4-11当三相异步电动机的机械负载增加时，如定子端电压不变，其输入功率（）。
CA. 不变B.减少C. 增加4-12三相异步电动机空载起动与满载起动相比：起动转矩（）。
AA. 不变B. 小C. 大4-13降低电源电压后，三相异步电动机的起动转矩将（）。
CA. 增大B.不变C. 减小4-14三相异步电动机在稳定运转情况下，电磁转矩与转差率的关系为（）。
BA. 转差率减小时，转矩增大B. 转差率增大时，转矩也增大C. 转矩与转差率平方成正比D. 转矩与转差率无关4-15三相异步电动机起动电流大的原因是（）。
第4章 习题解答
第4章 周期信号的频域分析习题详解4-1 试比较题4-1图所示的四种周期方波信号，说明每种信号的对称特性并写出Fourier 级数展开式。
tt(b)tt-A(c) (d)题4-1图【解】 (a))(14/4/04/4/000T jn T jn tjn T T n eejnT A dt AeTc ωωωω----==⎰)2/(Sa )2/()2/sin(πππn A n n A ==所以 tjn n a e n A t f 0)2/(Sa )2/()(ωπ∑∞-∞==000211/2cos()cos(3)cos(5)35A A t t t ωωωπ⎛⎫=+-+- ⎪⎝⎭)(t f a 实偶对称，Fourier 级数展开式中只含有直流分量与余弦分量。
)(t f a 减去直流分量后为半波镜像信号，Fourier 级数展开式中只有奇次谐波。
(b) 从图形观察：)4/()(T t f t f a b -=所以 )(t f b )2/(0)2/(Sa )2/(πωπn t n j n en A -∞-∞=∑=000211/2sin()sin(3)sin(5)35A A t t t ωωωπ⎛⎫=++++ ⎪⎝⎭)(t f b 减去直流分量实奇对称，Fourier 级数展开式中只含有直流分量与正弦分量。
)(t f b 减去直流分量后为半波镜像信号，Fourier 级数展开式中只有奇次谐波。
(c) 从图形观察：A t f t f a c -=)(2)(第4章 周期信号的频域分析 83所以 tjn n n c en A t f 0)2/(Sa )(0,ωπ∑∞≠-∞==000411c o s ()c o s (3)c o s (5)35A t t t ωωωπ⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭)(t f c 实偶对称，且是半波镜像信号，Fourier 级数展开式中只含有奇次谐波的余弦分量。
(d) 从图形观察：)4/()(T t f t f c d -=所以 )2/(0,0)2/(Sa )(πωπn t n j n n d en A t f -∞≠-∞=∑=000411sin()sin(3)sin(5)35A t t t ωωωπ⎛⎫=++- ⎪⎝⎭)(t f d 实奇对称，且是半波镜像信号，Fourier 级数展开式中只含有奇次谐波的正弦分量。
混凝土第章习题解答
第4章习题解答（4.1）已知：钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为b×h=200mm×500mm，a s=40mm，混凝土强度等级为C30，剪力设计值V=140KN，箍筋为HPB300，环境类别为一类，求所需受剪箍筋。
解：（一）查表获得所需参数：查附表2-3、2-4可得：f c=14.3N/mm2，f t=1.43N/mm2查附表2-11可得：f yv=270N/mm2(二)计算A sv1：ℎw=ℎ0=h−a s=460mm?ℎwb=460200=2.3<40.25βc f c bℎ0=0.25×1×14.3×200×460=328900N≈328.9KN>V=140KN0.7f t bℎ0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN<V=140KNV=0.7f t bℎ0+f yv A svsℎ0?A svs=(V−0.7f t bℎ0)f yvℎ0=(140000−0.7×1.43×200×460)270×460?A svs≈0.386mm取s=200mm?A sv=200×0.386=77.2mm2选用两肢箍，A sv1=A sv2=38.6mm2（三）配箍：选用A8@200，A sv1=50.3mm2>38.6mm2ρsv=nA sv1bs=2×50.3200×200≈0.25%>ρmin=0.24f tf yv=0.24×1.43270≈0.13% s=200mm≤s max=200mm（4.2）已知：梁截面尺寸同上题，但V=62KN及V=280KN，应如何处理？解：（一）当V=62KN时：1) 配箍：ℎ0=h−a s=460mm0.7f t bℎ0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN>V=62KN?仅需构造配箍令s=300mm≤s max=300mm选用两肢箍，ρsv=nA sv1bs =2×A sv1200×300=ρmin=0.24f tf yv=0.13%?A sv1=39mm2选用A8@300，A sv1=50.3mm2>39mm2（二）当V=280KN时：(二)计算A sv1：ℎw=ℎ0=h−a s=460mm?ℎwb=460200=2.3<40.25βc f c bℎ0=0.25×1×14.3×200×460=328900N≈328.9KN>V=280KN0.7f t bℎ0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN<V=280KNV=0.7f t bℎ0+f yv A svsℎ0?A svs=(V−0.7f t bℎ0)f yvℎ0=(280000−0.7×1.43×200×460)270×460?A svs≈1.513mm取s=100mm?A sv=100×1.513=151.3mm2选用两肢箍，A sv1=A sv2=75.7mm2（三）配箍：选用A10@100，A sv1=78.5mm2>75.7mm2ρsv=nA sv1bs=2×78.5200×100≈0.785%>ρmin=0.24f tf yv=0.24×1.43270≈0.13% s=100mm≤s max=200mm（4.3）已知：钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为b×h=200mm×400mm，混凝土强度等级为C30，均布荷载设计值q=40KN/m，环境类别为一类，求截面A、B左和B右受剪钢筋。
第04章_JavaScript和jQuery习题解答
第4章JavaScript 和jQuery 第四章习题解答1．JavaScript 的特点是什么？JavaScript 与jQuery 是什么关系？【解答】JavaScript 是一种广泛用于网页客户端开发的脚本语言。
通过JavaScript ，可以动态选择、添加、删除、修改HTML 元素和CSS 。
jQuery 是一种免费的开源JavaScript 库，这些库函数也是用JavaScript 来编写的，但是语法更加简洁、直观。
另外，jQuery 还自动处理了各种浏览器的兼容性问题，让开发人员编写的客户端代码在各种操作系统平台下、各种浏览器以及同一种浏览器的不同版本中呈现完全相同的效果。
2．使用DOM 访问指定节点的方法主要有哪几种？【解答】使用DOM 访问指定节点的方法主要有三种，分别为：1）getElementById(id)：返回文档中具有指定id 属性的element 节点2）getElementByName(name)：返回文档中具有指定name 属性的element 节点3）getElementsByTagName(tagName)：返回文档中具有指定标记名的所有element 节点3．如何使用jQuery 获取和设置元素的某个CSS 属性的值？【解答】jQuery 提供获取或设置元素的CSS 属性的方法主要有以下几种方式1）css(propertyName) 该方法只有一个参数，用于获取匹配元素的CSS 属性值，参数propertyName 指定要获取的属性。
2）css(propertyName,value) 该方法有两个参数，用于设置匹配元素的CSS 属性。
3）css(propertyName, function(index, value)) 该方法也是为所有匹配的元素设置CSS 属性。
4）css({properties}) 该方法为匹配的每个元素设置一个或多个CSS 属性4．jQuery 获取和设置HTML 页面元素的值的方法有哪些？【解答】jQuery 提供获取或设置HTML 页面元素的值的方法主要有以下几种方式1）html([value])、html(function(index, html)) html([value])：不带参数时，获取第一个匹配元素的html 内容。
发电厂电气部分第四章习题解答
第四章电气主接线4—1 对电气主接线的基本要求是什么?答：对电气主接线的基本要求是：可靠性、灵活性和经济性.其中保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。
灵活性包括：操作、调度、扩建的方便性。
经济性包括：节省一次投资，占地面积小，电能损耗少。
4-2 隔离开关与断路器的区别何在？对它们的操作程序应遵循哪些重要原则？答：断路器具有专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流,故用来作为接通和切断电路的控制电器.而隔离开关没有灭弧装置,其开合电流极小，只能用来做设备停用后退出工作时断开电路。
4—3 防止隔离开关误操作通常采用哪些措施？答：为了防止隔离开关误操作,除严格按照规章实行操作票制度外，还应在隔离开关和相应的断路器之间加装电磁闭锁和机械闭锁装置或电脑钥匙。
4-4 主母线和旁路母线各起什么作用?设置专用旁路断路器和以母联断路器或者分段断路器兼作旁路断路器，各有什么特点？检修出线断路器时,如何操作？答：主母线主要用来汇集电能和分配电能。
旁路母线主要用与配电装置检修短路器时不致中断回路而设计的。
设置旁路短路器极大的提高了可靠性。
而分段短路器兼旁路短路器的连接和母联短路器兼旁路断路器的接线,可以减少设备,节省投资。
当出线和短路器需要检修时，先合上旁路短路器，检查旁路母线是否完好,如果旁路母线有故障，旁路断路器在合上后会自动断开,就不能使用旁路母线。
如果旁路母线完好，旁路断路器在合上就不会断开,先合上出线的旁路隔离开关，然后断开出线的断路器，再断开两侧的隔离开关，有旁路短路器代替断路器工作，便可对短路器进行检修。
4-5 发电机—变压器单元接线中,在发电机和双绕作变压器之间通常不装设断路器，有何利弊？答：发电机和双绕组变压器之间通常不装设断路器，避免了由于额定电流或短路电流过大，使得在选择出口断路器时，受到制造条件或价格等原因造成的困难。
但是，变压器或者厂用变压器发生故障时,除了跳主变压器高压侧出口断路器外，还需跳发电机磁场开关，若磁场开关拒跳,则会出现严重的后果，而当发电机定子绕组本身发生故障时,若变压吕高压侧失灵跳闸，则造成发电机和主变压器严重损坏.并且发电机一旦故障跳闸，机组将面临厂用电中断的威胁。
计算机组成原理第4章习题
字块内地址 2
主存字块标记 Cache字块地址 7 9
字块内地址 2
在四路组相联方式下 组内块数为4 地址线2位 组数 512/4=128 地址线7位
第4章 习题解答
3. 存储器的层次结构主要体现在哪？为什么 要分这些层次？计算机如何管理这些层次？
缓存-主存，主存-辅存这两个层次； 缓存-主存解决速度问题；主存-辅存解决容量问题； 主存与CACHE之间的信息流动由硬件自动完成；主存
与辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即 将主存与辅存的一部分通过软硬结合的技术组成虚拟存 储器，程序员可使用比主存实际物理地址空间大得多的 虚拟地址空间编程，当程序运行时，再由软、硬件自动 配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。这 两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说是透明的。
页面号 2 组号 4
组内地址 10
存储器逻辑框图：（字扩展）
CE0 A14 页 CE 1 面 译 码 CE2 器 2:4 CE3 16K×8（页面0）
16K×8（页面1）
16K×8（页面2） 16K×8（页面3）
A15
A13~0 WE D7~0
页面逻辑框图：（字扩展）
CS0 A10 A11 A12 A13 CS1
1+(64-1)/4=16.75
25. 什么是“程序访问的局部性”？存储系统 中哪一级采用了程序访问的局部性原理？
程序的局部性原理，即程序在一定的时间段内通
常只访问较小的地址空间,包含两种局部性：
时间：最近被访问过的程序和数据很可能再次被访问 空间：CPU很可能访问最近被访问过的地址单元附近
分配地址线
A0~A11 对应片内地址 A12~A14 片选信号
第4章狭义相对论时空观习题解答
4-1 一辆高速车以0.8c 的速率运动。
地上有一系列的同步钟，当经过地面上的一台钟 时，驾驶员注意到它的指针在t = 0，他即刻把自己的钟拨到t 、0。
行驶了一段距离 后，他自己的钟指到6 us 时，驾驶员看地面上另一台钟。
问这个钟的读数是多少？ 【解】，t ——to =6=s"0(七)山-u 2/c 2J-(0.8c/c)2所以地面上第二个钟的读数为t 二t' =10(七)4-2在某惯性参考系S 中，两事件发生在同一地点而时间间隔为 4 s,另一惯性参考系 s'以速度u =0.6c 相对于S 系运动，问在s'系中测得的两个事件的时间间隔和空间 间隔各是多少？【解】已知原时 妣=4(s)，则测时由洛伦兹坐标变换X-沪半，得:1 -u /c4・444-3 S 系中测得两个事件的时空坐标是 X 1=6 X10 m , y 1=Z 1=0, t 1=2 X10 s 和X 2=12 XI0m , y 2=z 2=0, t 2=1 X 0-4&如果S'系测得这两个事件同时发生，则 S'系相对于S 系的 速度u 是多少？ S'系测得这两个事件的空间间隔是多少？1 -u 2/c 2_4 s_ •-1-0.62=5(s)X'二 X 2'-X ,二X 0 -山1 ■■■. 1 -u 2/c 2X o - ut 2 ,1 - u 2/c 2u t J-u 2/c 2= 9.0 108 (m)【解】x = 6 104(m)，匚y - ：z = 0 , ：t = T 10°(s)，匚t'=0f 二（妣-冒）=0c2—— .5 108(m/s)収八(：x-u ：t) =5.2 104(m)4-4 一列车和山底隧道静止时等长。
列车高速穿过隧道时，山顶上一观察者看到当列车完全进入隧道时，在隧道的进口和出口处同时发生了雷击，但并未击中列车。
第四章 螺纹连接习题解答
RT 的方向与各螺栓到型心O的连线垂 直，且与扭矩T 作用的方向一致。
5.将各螺栓的两个分力RQ 和RT 进行合成，可得合力R1、R2、R3、R4 ，其 中R2、R3、为最大合力，根据余弦定理：
Rmax R 2Q R 2T 2 RT RQ cos1350 2502 8842 2 250 884 （ 0.707） 1075 N
2.绕型心O旋转的转矩T T=1000Q =1000×1000 =1×106 （Nmm）
3.由于Q使每个螺栓受横向载荷RQ
RQ Q 1000 250 N 4 4
RQ 的方向与载荷Q作用方向相同。
4.由于T使每个螺栓受横向载荷RT
T 1106 RT 884 N 4r 4 200 2
6. 根据Rmax确定预紧力Fp 由平衡条件知：
fFP i KS Rmax
K S Rmax 1.3 1075 9317 N fi 0.15
4 1.3Fp
由题意知 i=1， 若取KS =1.3
则：Fp
螺栓设计直径： d1
4 1.3 9317 15.4mm 65
Fmax FT FR 15000 2500 17500 N
K S Fmax 1.2 17500 Fp 70000 N fi 0.3 1
例3：一钢制液压油缸，油压p＝1.6 MPa，D2＝160 mm，试确定其上盖的螺栓(公称直径d,螺栓数量)。
解： ⑴ 决定螺栓工作载荷F： 暂取螺栓数z＝8，则每个螺栓承受的平均工作载荷
2 D2 1602 p 1.6 4 4 4.02 KN F z 8
⑵ 螺栓总拉伸载荷F∑ 压力容器取残余预紧力 =1.8F，得 F∑＝F＋1.8F＝2.8×4.02＝11.3 KN ⑶ 求螺栓直径：暂选取螺栓材料为35钢，性能等级4.8，σs＝ 300 MPa（表4.5），装配时不要求严格控制预紧力，则螺栓 的许用拉应力与其公称直径有关，故采用试算法。 假定螺栓公称直径d＝16 mm，则由表4.7取S＝3，可求得螺 栓得许用拉应力为 [σ]=σs/s=300/3=100 MPa
第4章习题解答
第4章 习题讲解 章
为变址寄存器， R1为基址寄存器 PC为程序计数器 为基址寄存器， 【题4-6 】 R为变址寄存器， R1为基址寄存器，PC为程序计数器 OP I
寻址 方式 （1） ） （2） ） （3） ） （4） ） （5） ） （6） ） I 0 0 0 0 1 1 X 00 01 10 11 00 11
【题4-5】指令格式结构如下所示，试分析指令格式及 】指令格式结构如下所示， 寻址方式的特点 的特点。 寻址方式的特点。
15 12 11 9 8 6 5 3 2 0
OP
寻址方式
寄存器
寻址方式
寄存器
答: ① 所示指令是单字长二地址指令。 所示指令是单字长二地址指令 单字长二地址指令。
操作码字段OP有 可以指定2 16条指令 ② 操作码字段 有4位，可以指定24＝16条指令。 可以是RR RS或SS型指令 RR、 型指令。 寻址方式有2 ③ 寻址方式有23＝8种，可以是RR、RS或SS型指令。
第4章 典型例题 章
为操作码字段， 【例4.2】指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分 】 指令格式如下所示， 为操作码字段 析指令格式特点。 析指令格式特点。
15 10 7 4 3 0
OP
——
源寄存器
变址寄存器
位移量 （16位） 位
答：
双字长二地址指令； ① 双字长二地址指令； 操作码字段OP OP为 可以指定2 64种操作 种操作； ② 操作码字段OP为6位，可以指定26＝64种操作； 一个操作数在源寄存器（ 16个 ③ 一个操作数在源寄存器（共16个）中，另一个操作数在内存储 器中（有效地址由变址寄存器和位移量决定） 所以是RS 指令。 RS型 器中 （ 有效地址由变址寄存器和位移量决定 ） ， 所以是 RS 型 指令 。
第4章习题解答
第4章习题解答
4-5 将下列要求标注在图4-17上，各加工面均采用去除材料法获得。
① 直径为φ50mm 的圆柱外表面粗糙度R a 的允许值为3.2 μm 。
② 左端面的表面粗糙度R a 的允许值为1.6 μm 。
③ 直径为φ50mm 的圆柱的右端面的表面粗糙度a R 的允许值为1.6 μm 。
④ 内孔表面粗糙度a R 的允许值为0.4 μm 。
⑤ 螺纹工作面的表面粗糙度R z 的最大值为1.6 μm ，最小值为0.8 μm 。
⑥ 其余各加工面的表面粗糙度a R 的允许值为25 μm 。
解：
3.2
25
1.6
1.6
R z 1.6m a x R z 0.8m i n
4-6 改正图4-18 中表面粗糙度代号标注的错误。
解：
R的上限允许值。
6-7试用类比法确定轴φ80s5 和孔φ80S6 的表面粗糙度a
解：φ80s5选Ra=0.8μm ，φ80S6选Ra=1.6μm。
6-8φ65H7/d6与φ65H7/h6相比，哪种配合应选用较小的表面粗糙度参数值？为什么？解：φ65H7/h6选用较小的表面粗糙度参数值。
因为其配合间隙小。
第4章思考题和习题解答
第4章供配电系统4-1用户供配电电压等级有哪些?如何确定用户的供配电电压？答：用户供配电电压等级有0.22kV ，0.38kV，6kV，10kV ，35kV ，110kV，220 kV。
配电电压等级有10kV，6kV ，0.38kV/0.22kV供电电压是指供配电系统从电力系统所取得的电源电压。
究竟采用哪一级供电电压，主要取决于以下3个方面的因素：电力部门所弄提供的电源电压；企业负荷大小及距离电源线远近；企业大型设备的额定电压决定了企业的供电电压。
配电电压是指用户内部向用电设备配电的电压等级。
有高压配电电压和低压配电电压。
高压配电电压通常采用10KV或6KV，一般情况下，优先采用10KV高压配电电压。
低压配电电压等级为380V/220V，但在石油、化工及矿山(井)场所可以采用660V的配电电压。
4-2确定用户变电所变压器容量和台数的原则是什么？答：（1）变压器容量的确定a应满足用电负荷对可靠性的要求。
在一二级负荷的变电所中，选择两台主变压器，当在技术上，经济上比较合理时，主变器选择也可多于两台；b对季节性负荷或昼夜负荷比较大的宜采用经济运行方式的变电所，技术经济合理时可采用两台主变压器;c三级负荷一般选择一台猪变压器，负荷较大时，也可选择两台主变压器。
（2）变压器容量的确定装单台变压器时，其额定容量S N应能满足全部用电设备的计算负荷S c，考虑负荷发展应留有一定的容量裕度，并考虑变压器的经济运行，即SN>=(1.15~1.4)S c装有两台主变压器时，其中任意一台主变压器容量)SN应同时满足下列两个条件:a任一台主变压器运行时，应满足总计算负荷的60%~70%的要求，即SN=(0.6~0.7)S cb任一台变压器单独运行时，应能满足全部一二级负荷Sc(I+II)的要求，即SN>=Sc(I+II)4-3高压断路器有哪些作用？常用的10kV高压断路器有哪几种？各写出一种型号并解释型号的含义。
机械设计教材习题解答第4章
第4章习题解答4-1 普通平键、花键连接有哪些特点?答：普通平键按端部形状不同，分为A型（双圆头）、B型（平头）、C型（单圆头）等3种类型。
有这3种类型是因为轴上键槽加工时用的刀具不同所致。
双圆头键的轴上键槽用指状铣刀加工，键槽的形状与键的形状相同，这种键在键槽中固定良好，但轴上键槽端部的应力集中较大。
平头键的轴上键槽用盘形铣刀加工，轴上键糟的应力集中小，但对于尺寸大的键容易松动，有时需用紧定螺钉将键固定在轴上键槽中。
单圆头键主要用在轴的端部。
花键连接是由轴和毂孔上的多个键齿和键槽组成，工作面为齿侧面，可用于静连接或动连接。
花键连接在结构上可以近似看成多个均布的平键连接，只不过键与轴毂是做成一体的。
此外，与平键连接相比，花键连接的齿槽较浅，对轴和轮毂的强度削弱较小，应力集中小。
花键连接具有对中性好和导向性好的特点。
花键连接由内花键和外花键组成，外花键可以用铣床或齿轮加工机床进行加工，需要专用的加工设备、刀具和量具。
所以花键连接成本较高。
它适用于承受重载荷或变载荷及定心精度高的静、动连接。
4-2 简要回答各种键连接适用于哪些场合。
答：双圆头键的轴上键槽用指状铣刀加工，键槽的形状与键的形状相同，这种键在键槽中固定良好，但轴上键槽端部的应力集中较大。
平头键的轴上键槽用盘形铣刀加工，轴上键糟的应力集中小，但对于尺寸大的键容易松动，有时需用紧定螺钉将键固定在轴上键槽中。
单圆头键主要用在轴的端部。
薄型平键传递的扭矩较小，主要用于薄壁结构的场合。
导向平键适用于轴上零件轴向位移量不大的场合，滑键适用于轴上零件轴向移动量较大的场合。
半圆键只用于轻载场合。
钩头楔键的钩头是为了便于拆卸，楔键一般用于轴端。
切向键多用于对中要求不高而载荷较大的重型机械。
花键适用于承受重载荷或变载荷及定心精度高的静、动连接。
4-3 简要回答平键和花键连接的失效形式和强度校核方法。
答：平键连接主要有以下2种失效形式。
一是对于静连接。
一般是键、轴或轮毂中较弱的零件的工作面被压溃，严重过载时可能被剪断。
大学物理第四章习题解答
l
v v
O
以杆、摆锤和地球为整体，该系统在 摆动过程中机械能守恒，选择最低点 为重力势能零点。若刚好能完成一次
m/
A
m
/
v v 2
圆周运动，则系统在最高点的角速度 为0。
/ / 11 / 2 2 m gl 3m gl / 2 = + 2m / gl m l + m l ω0 + 23 2 2
解：有心力对地心的力矩为零， 有心力对地心的力矩为零， 卫星 m 对地心 o 角动量守恒
v 2 h2 r r 1
h1 m
mv1r1 = mv2 r2
卫星与地球系统机械能守恒： 1 2 GmM 1 2 GmM mv1 − = mv2 − 2 r1 2 r2
24
v1
r1 = R + h1 , r2 = R + h2
0
6
−t / τ
d ( − )]
t
τ
= ω 0 [t
−t / τ 6 + τe ]0
= 9[6 + 2(e −6 / 2 - e 0 )] = 36.9 rad
∆θ N= = 5.87 (圈) 2π
N ≠ ∆θ
6
4 − 9：一飞轮由一直径为30cm，厚度为2cm的圆盘和两个直径都为10cm ，长为8cm的共轴圆柱体组成，设飞轮的密度为7.8 ×103 kg / m 3，求飞轮 对轴的转动惯量。
有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上： 4-1 有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上： 力都平行于轴作用时 （1）这两个力都平行于轴作用时， ）这两个力都平行于轴作用时， 对轴的 一定是零 它们对轴 合力矩一定是 它们对轴的合力矩一定是零; 力都垂直于轴作用时 （2）这两个力都垂直于轴作用时， ）这两个力都垂直于轴作用时， 它们对轴的合力矩可能是 合力矩可能 它们对轴的合力矩可能是零; 合力为零时 （3）当这两个力的合力为零时， ）当这两个力的合力为零 它们对轴的合力矩也一定是零 合力矩也一定是 它们对轴的合力矩也一定是零； 4）当这两个力对轴的合力矩为 （4）当这两个力对轴的合力矩为 它们的合力也一定是零 合力也一定是 零时，它们的合力也一定是零。 对上述说法正确的是（ 对上述说法正确的是（ B ） (A) 只有 是正确的 只有(1)是正确的 (B) (1)(2)正确，(3)(4)错误 正确， 正确 错误 (C) (1)(2)(3)都正确，(4)错误 都正确， 错误 都正确
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第4章 习题与答案4-1作简谐振动的物体，每次通过同一位置时，不一定相同的量是 [ ] (A) 位移 ； (B) 速度 ； (C) 加速度； (D) 能量。
[答案：B ]4-2 把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度θ ，然后由静止放手任其振动，从放手时开始计时。
若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动的初相为 [ ](A) π； (B) π/2； (C) 0； (D) θ [答案：C ]4-3 谐振动的振动曲线如题4-3图所示，则有[ ] （A ）A 超前π/2； （B ）A 落后π/2； （C ）A 超前π； （D ）A 落后π。
[答案：A ]4-4 一个质点作简谐振动，振辐为A ，在起始时刻质点的位移为A /2，且向x 轴的正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量图为题4-4图 中哪一个? [ ][答案：B ]4-5 两个质点各自作简谐振动，它们的振幅相同、周期相同。
第一个质点的振动方程为x 1 = A cos(ωt + α)。
当第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位置时，第二个质点恰在最大负位移处。
则第二个质点的振动方程为 [ ] (A) )π21cos(2++=αωt A x ； (B) )π21cos(2-+=αωt A x ； (C) )π23cos(2-+=αωt A x ； (D) )cos(2π++=αωt A x 。
[答案：A ]4-6 已知某简谐振动的振动曲线如题4-6图所示。
则此简谐振动的振动方程（SI ）为 [ ](A) 题4-4图题4-3图（A ）220.02cos()33x t =π+π；（B ）220.02cos()33x t =π-π；（C ）420.02cos()33x t =π+π；（D ）420.02cos()33x t =π-π。
[答案：C ]4-7 弹簧振子作简谐振动，先后以相同的速度依次通过A 、B 两点，历时1秒，质点通过B 点后再经过1秒又第二次通过B 点，在这2秒内质点通过的总路程为12cm ，则质点的振动周期和振幅分别为 [ ]（A ）3s 、12cm ； （B ）4s 、6cm ； （C ）4s 、9cm ； （D ）2s 、8cm 。
[答案：B ]4-8 一质点作简谐振动，振动方程式为)cos(ϕω+=t A x ，动能和势能相等时，它的位移为[ ] (A) 2A x =； (B) A x 22= ； (C) A x 23=； (D) A x =。
[答案：B ]4-9 作简谐运动的单摆，在最大角位移向平衡位置运动过程中 [ ] （A ）动能减少，势能增加； (B) 动能增加，势能减少； （C ）动能增加，势能增加； (D) 动能减少，势能减少。
[答案：B ]4-10 一弹簧振子作简谐振动，其运动方程用余弦函数表示。
若t = 0时，振子在位移为A /2处，且向负方向运动，则初相为 。
[答案：π/3 ]4-11 一水平弹簧简谐振子的振动曲线如题4-11图所示。
当振子处在位移为零、速度为-ωA 、加速度为零的状态时，对应于曲线上的 点；当振子处在位移的绝对值为A 、速度为零、加速度为-ω2A 的状态时，对应于曲线上的_______点。
[答案：b ，f ；a ，e ]4-12两质点1和2均沿X 轴作简谐振动，振幅分别为A 1和A 2。
振动频率相同。
在t=0时，题4-11图-质点1在平衡位置向X 轴负向运动，质点2在22A -处向x 轴正向运动，两质点振动的相位差12ϕϕϕ-=∆= . [答案：π65 ]4-13一质点沿x 轴作简谐振动，振动范围的中心点为x 轴的原点. 已知周期为T ,振幅为A . (a)若t =0时质点过x =0处且朝x 轴正方向运动,则振动方程为x = . (b)若t =0时质点处于x =A /2处且朝x 轴负方向运动,则振动方程x = . [答案：A cos(2πt /T -π/2)，A cos(2πt /T +π/3) ]4-14 已知两个作简谐振动的物体的质量相同，振动曲线如图所示。
则这两个简谐振动的总能量之比12/E E 为_________________。
[答案：1:1]4-15 一质点同时参与了两个同方向的简谐振动,它们的振动方程分别为x 1=0.05cos(ω t+π/4) (SI)和x 2=0.05cos(ωt +19π/12)(SI)，其合成运动的运动方程为x = . [答案：0.05cos(ωt -π/12) ]4-16从运动学角度看什么是简谐振动? 从动力学角度看什么是简谐振动?一个物体受到一个使它返回平衡位置的力，它是否一定作简谐振动?答：从运动学角度看，物体在平衡位置附近作来回往复运动，运动变量(位移、角位移等)随时间t 的变化规律可以用一个正(余)弦函数来表示，则该物体的运动就是简谐振动。
从动力学角度看，物体受到的合外力(合外力矩)与位移(角位移)的大小成正比，而且方向相反，则该物体就作简谐振动。
根据简谐振动的定义可以看出，物体所受的合外力不仅要与位移方向相反，而且大小应与位移大小成正比。
所以，一个物体受到一个使它返回平衡位置的力，不一定作简谐振动。
4-17试说明下列运动是不是简谐振动： (1)小球在地面上作完全弹性的上下跳动；(2)小球在半径很大的光滑凹球面底部作小幅度的摆动； (3)曲柄连杆机构使活塞作往复运动； (4)小磁针在地磁的南北方向附近摆动。
答：简谐振动的运动学特征是：振动物体的位移(角位移)随时间按余弦或正弦函数规律变化；动力学特征是：振动物体所受的合力(合力矩)与物体偏离平衡位置的位移(角位移)成正比而x (cm)反向；从能量角度看，物体在系统势能最小值附近小范围的运动是简谐振动，所以： (1)不是简谐振动，小球始终受重力，不满足上述线性回复力特征； (2)是简谐振动，小球只有在“小幅度”摆动时才满足上述特征；(3)不是简谐振动．活塞所受的力与位移成非线性关系，不满上述动力学特征； (4)是简谐振动，小磁针只有在“小幅度”摆动时才满足上述特征。
4-18若把单摆或弹簧振子放到月球上去，它们的振动周期会发生变化吗?答：由单摆的周期g l T π2=可知，把单摆放到月球上去以后，由于其重力加速度g 发生了变化，所以单摆的振动周期就变长了。
而由弹簧振子的振动周期k m T π2=可知，在月球上弹簧振子的振动周期不会变，因为弹簧振子的振动周期不涉及地球或月球的因素，只与弹簧振子本身的因素有关。
4-19在振动中，为什么要用相位来表示振动物体的运动状态?答：在力学中，物体在某一时刻的运动状态是用位移、速度和加速度来描述的。
在振动中，其特点是运动状态变化的周期性，对于这种运动，已知相位可以确定位移、速度和加速度，但是，只用位移、速度和加速度这些物理量无法反映其周期性的特征。
对于简谐振动，当振幅和振动频率一定时，振动物体在任一时刻相对平衡位置的位移及其速度都由相位来决定。
在一个周期内，相应的相位在0～2π之间，物体所经历的运动状态在各点都不相同；在下一周期则重复上述各运动状态。
所以，物体经历两个相同的运动状态，必须间隔一个周期或周期T 的整数倍时间，相应地相位间的差则为2π或2π的整数倍。
这样，用相位来既可以决定物体的运动状态，又可以反映出这种运动的周期性特征。
另外，在比较两个同频率简谐振动的运动状态变化的步调时，用相位表示更一目了然，具有明显的优越性。
例如，若12ϕϕ-大于零或小于零，就表示振动物体2超前振动物体1或落后于振动物体1；若12ϕϕ-＝0则表示两个物体的振动是同步的。
因此，在振动学中，用相位来表示运动状态。
4-20弹簧振子的无阻尼自由振动是简谐振动，同一弹簧振子在周期性驱动力持续作用下的稳态受迫振动也是简谐振动，这两种简谐振动有什么不同?答：无阻尼自由振动(简谐振动)的振幅由202020ωυ+=x A 决定，振动周期由02π=T 决定，即A 和T 由系统的初始状态0x 、0υ和系统本身的固有性质决定，其中的0ω是简谐振动系统的固有角频率。
而弹簧振子在周期性驱动力持续作用下的稳态受迫振动的振幅由()2222204ωβωω+-=m F A决定，由此可知，系统的振幅不再由系统的初始状态0x 和0υ决定，而依赖于振子的性质、阻尼的大小和周期性驱动力的特征。
稳态受迫振动的振动频率也不决定于系统本身的固有性质，而由驱动力的频率πων21='='T 决定。
4-21何谓拍现象，出现拍现象的条件是什么？如果参与叠加的两个振动的频率相差很大，能否出现拍现象?答：两个频率都较大，但频率之差都很小的两个同方向简谐振动合成所产生的合振动其振幅周期性变化的现象叫做拍。
出现拍现象要求两个分振动的角频率都较大且非常接近，其差值很小时，即12ωω-远小于1ω和2ω。
如果参与叠加的两个振动的频率相差很大，不能出现拍现象。
4-22 由质量为M 的木块和劲度系数为k 的轻质弹簧组成在光滑水平台上运动的谐振子，如题4-36图所示。
开始时木块静止在O 点，一质量为m 的子弹以速率v 0沿水平方向射入木块并嵌在其中，然后木块（内有子弹）作简谐振动。
若以子弹射入木块并嵌在木块中时开始计时，试写出系统的振动方程。
取x 轴如图所示。
解：写系统的振动方程，要求出A ，ω，φ)/(m M k +=ω∵ A m ω=v , ∴ ω/m A v =v m 为子弹与木块（一个整体）开始运动的速率，由动量守恒得：m m M m v v )(0+= ∴ )/(0m M m m +=v v∴ )(10m M k m k m M m M m A +=++=v v π=21φ∴1v ]2x m t π=+4-23 一质量均匀的方木块静止在水面上，没入水中的高度为H 。
如果将木块轻轻下压再放手，它将上下浮动。
试证明木块的上下浮动为简谐振动，且周期为g H /2π。
（不考虑水题4-22图的阻力）解：由受力分析可知，当木块离开平衡位置的位移为x 时，重力与浮力的合力为x gS F )(水ρ-=，这里水ρ和S 分别是水的密度和木块的底面积。
此外，由平衡条件，木块的质量HS m 水ρ=。
可见，木块的运动等效于一质量HS m 水ρ=，劲度系数gS k 水ρ=的弹簧振子的运动，故为简谐振动。
振动周期gHk m T ππ22==4-24质点作同方向、同频率的简谐振动，振幅相等。
当质点1在 x 1=A /2 处，且向左运动时，另一个质点2在 x 2= -A /2处，且向右运动。
求这两个质点的位相差。
解：-A /2-A /2设两个同频率、同振幅的简谐振动表达式分别为11cos()x A t ωφ=+， 22cos()x A t ωφ=+由 1/2c o s ()A A t ωφ=+，且向左运动，得 13t πωφ+=由 2/2c o s ()A A t ωφ-=+，且向右运动，得 223t πωφ+=- 则两个质点的位相差 212()()33t t ππωφωφπ+-+=--=- （ 或 π）4-25简谐运动的小球，速度最大值为3m v =cm/s ，振幅2A =cm ，若从速度为正的最大值的某时刻开始计算时间。