第5章习题答案
第五章习题答案
5-1 把直径1d mm =的钢丝绕在直径为2m 的卷筒上，试计算该钢丝中产生的最大应力。
设200E GPa =解：钢丝绕在直径为D 的卷筒上后产生弯曲变形，其中性层的曲率半径为22D d Dρ+=≈（因D d >>） 该钢丝中产生的最大应力为39maxmax/211020010100/22y d d E E E Pa MPa D D σρ-⨯====⨯⨯=5.4 矩形截面悬臂梁如图所示。
已知4l m =，23b h =，10/q kN m =，[]10MPa σ=，试确定此梁横截面的尺寸。
解：作梁的弯矩图如图所示。
梁的最大弯矩发生在固定端截面上。
22max 111048022M ql kN m ==⨯⨯=⋅ 由强度条件，有max maxmax 26[]z M M W bhσσ==≤ 将23b h =代入上式，得0.416416h m mm ≥=== 22773b h mm =≥ 5.5 20a 工字钢梁的支承和受力情况如图所示。
若[]160MPa σ=，试求许可载荷F 。
解：（1）求支座反力。
选整个梁为研究对象，受力分析如图所示。
列平衡方程，有0yF =∑，0A B F F F F ++-=()0AM=∑F ，6240B F F F ⨯-⨯+⨯=解得：13A F F =，13B F F =-M O212qlM O（2）作梁的弯矩图如图所示。
由图可知该梁的最大弯矩为max 23C M M F ==查表得No.20a 工字钢的抗弯截面系数为3237z W cm =，由强度条件，有max max 2/3[]z zM F W W σσ==≤ 解得663[]3237101601056.922z W F kN σ-⨯⨯⨯⨯≤==所以许可载荷56.9F kN =。
5.8 压板的尺寸和载荷情况如图所示。
材料为45钢，380s MPa σ=，取安全因数1.5n =。
试校核压板的强度。
解：由受力分析可知最大弯矩发生在m m -截面处，且其值为3max 10.0215.4100.02308M P N m =⨯=⨯⨯=⋅m m -截面的抗弯截面系数z W 为333max11302030121212156810zz I W mm y ⨯⨯-⨯⨯=== 压板的最大应力为max max 9308197156810z M MPa W σ-===⨯ 而许用应力为380[]2531.5sMPa nσσ===截面m-m因最大应力小于许用应力，所以压板的强度足够。
第5章 习题与思考题和答案
4．下段程序执行的输出结果是。
S=0:T=0:U=0
For i=1 To 3
For j=1 To i
For K=j To 3
S=S+1
Next K
T=T+1
Next j
U=U+1
Next i
Print S;T;U
A．3 6 14B．14 63C．14 3 6D．16 4 3
Next j
If j>Int (Sqr(n-m))ThenPrint n,m,n-m
EndIf
Next m
Next n
EndSub
六
（1）编程序计算：1！+3！+5！+….+11！
（2）输入两个正整数m和n，求其最大公约数a和最小公倍数b，计算最大公约数a的方法如下：先算出m/n余数r,若r等于0，则n为最大公约数；若r不为0，则把原来的n值作为新的m值，把原来的r值作为新的n值，继续运算。这样辗转相除，直到r为0，此时的n值为最大公约数a,最小公倍数则可用原始m与n值的积除以最大公约数求得。
Private Sub Form_click()
Dim k,a,b as integer
a=20
b=2
k=2
Do While k<=a
b=b*2
k=k+5
Loop
Print b
End Sub
5.写出以下程序在单击命令按钮后的输出结果。
Private Sub Form_click()
k=0
fori=1 to 5
If n <= 0 Or m <= 0 Then
第5章 正统交流电习题与答案
第5章 正统交流电一、填空题1．正弦交流电在0.1s 时间内变化了5周，那么它的周期等于 0.02s ，频率等于 50Hz 。
2.我国民用交流电压的频率为 50 Hz ，有效值为 220V 。
3.一个电热器接在10V 的直流电源上，产生一定的热功率，把它接到交流电源上，使产生的热功率是直流时相等，则交流电压的最大值是14.14V 。
4.正弦交流电的三要素是 最大值 、 频率 、 初相位 。
5.已知一正弦交流电流i =10sin （100πt +3π）A ，则其有效值为 7.07A ，频率为 50Hz ，初相位为 3π。
6.已知一正弦交流电流最大值是50A ，频率为50Hz ，初相位为1200，则其解析式为i =50sin （100πt +1200）A 。
7.旋转矢量在纵轴上的投影，就是该正弦量的瞬时 值。
8.已知交流电压的解析式：u 1=102sin(100πt －900) V,，u 2=10sin(100πt ＋900) V ，则它们之间的相位关系是 反相 。
9.若正弦交流电在t=0时的瞬时值为2A ，其初相为π/6，则它的有效值为 2.828 A 。
10.已知某正弦交流电流在t=0时，瞬时值为0.5 A ，电流初相位为300，则这个电流的有效值为 7.07A 。
11.电容器和电阻器都是构成电路的基本元件，但它们在电路中所起的作用却是不同的，从能量上来看，电容器是一种 储能 元件，而电阻器则是 耗能 元件。
12.当R=2欧的电阻通入交流电，已知交流电流的表达式为i =4sin(314t-450)A ，则电阻上消耗的功率是16W 。
13.在纯电感交流电路中，电感两端的电压 超前 电流2π，在纯电容电路中，电容两端的电压 滞后 电流2π。
14．纯电感交流电路中，电感两端电压为u =2sin(100πt+6π)V ，L =10 mH ，瞬时功率最大值为 0.318 var ，一个周期内的平均功率为 0 W 。
第5章 习题答案
第5章 相对论习题5-1 观察者A 测得与他相对静止的XOY 平面上一个圆的面积是12cm 2,另一观察者B 相对A 以0.8C(C 为真空中光速)平行于XOY 平面作匀速直线运动,B 测得这一图形为一椭圆,面积是多少(椭圆面积S=πab ，a 、b 为长短半轴).5-2 一宇宙飞船固有长度,m 900=L 相对地面以v=0.8c 匀速度在一观测站上空飞过,则观测站测得飞船船身通过观测站时间间隔是多少?宇航员测得船身通过观测站的时间隔是多少?解：设地面为S 系，飞船为S ′系，则观测站测飞船长度为2201c L L υ-=.所以，观测站时间间隔是s 1025.28.018.090172220-⨯=-=-==cc L Lt υυυ∆ 宇航员在S ′系测得船身通过的时间是00τυ=='L t ∆，宇航员观察S 系中的钟是以-v 在运动，所以宇航员测得船身通过观测站的时间隔是s 1025.217220-⨯=-==cL t υυγτ∆5-3 半人马星座α星是太阳系最近的恒星，它距地球为 m 。
设有一宇宙飞船，以v =0.999c 的速度飞行，飞船往返一次需多少时间？如以飞船上的时钟计算，往返一次的时间又为多少？解：在地面上观测飞船往返一次的时间为s 1087.2999.0103.42816⨯=⨯⨯=ct ∆；16103.4⨯在飞船上观测距离缩短，测得时间为s 1028.1999.0999.01103.47216⨯=-⨯='ct ∆；或运动的钟测得s 1028.1999.01999.0103.47216⨯=-⨯='ct ∆.5-4 观测者甲和乙分别静止于两个惯性参照系K 和K ′中,甲测得在同一地点发生的两个事件的时间间隔为4S,而乙测得这两个事件的时间间隔为5S,求:(1) K ′相对于K 的运动速度；(2) 乙测得这两个事件发生的地点的距离.解：（1）设两事件的时空坐标见下表事件1 事件2 K 系 ),(11t x ),(21t x K ′系),(11t x '' ),(22t x '' 由洛伦兹变换)/(2c x t t υγ-='得222/1/)/(c t c x t t υυγ-=-='∆∆∆∆解上式得 c c t t c 6.0)54(1)(122=-='-=∆∆υ. （2）由洛伦兹变换)/(2c x t t '+'=υγ得)/(2c x t t '+'=∆∆∆υγ解之得 m 109105)56.014()(882212⨯-=⨯⨯--='-='-'='υγc t tx x x ∆∆∆5-5 惯性系S ′相对另一惯性系S 沿x 轴作匀速直线运动，取两坐标原点重合时刻作为计时起点．在S 系中测得两事件的时空坐标分别为x 1=6×104m,t 1=2×10-4s ，以及x 2=12×104m, t 2=1×10-4s ．已知在S ′系中测得该两事件同时发生．试问：(1)S ′系相对S 系的速度是多少? (2)S '系中测得的两事件的空间间隔是多少?解:（1）由洛伦兹变换)/(2c x t t υγ-='得0)/(2=-='c x t t ∆∆∆υγ解之得 m/s 105.110310610)1(10388448⨯-=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯==-c x t c ∆∆υ （2）由)(t x x '+'=υγ得x t x x '='+'=∆∆∆∆γυγ)(所以 m 102.55.01106/)(424⨯=-⨯=='+'='γυγx t x x ∆∆∆∆5-6 长度01m =l 的米尺静止于S ′系中，与x '轴的夹角o 30'=θ，S ′系相对S 系沿x 轴运动，在S 系中观测者测得米尺与x 轴夹角为o45=θ． 试求：(1)S ′系和S 系的相对运动速度.(2)S 系中测得的米尺长度．解:（1）由教材p152例题5.3有θγθ'=tan tan 得 c c 816.0)tan tan (12='-=θθυ （2）在x 方向尺会缩短，即m 5.0tan tan cos tan tan 0=''=''='=θθθθθγl x x x ；y 方向没运动，长度不变，即m 5.0sin 0='='=θl y y 。
第5章 表面粗糙度 习题参考答案
第5章表面粗糙度习题参考答案1、填空题⑴表面粗糙度是指零件表面出现的许多间距较小的、凹凸不平的微小的峰和谷。
表面粗糙度越小，表面越光洁。
⑵取样长度用_l _表示，评定长度用_ln_表示；轮廓中线用_ m__表示。
⑶国家标准中规定表面粗糙度的主要评定参数有高度参数和间距参数两项。
⑷表面粗糙度的选用，应在满足表面功能要求情况下，尽量选用__较大_的表面粗糙度数值。
⑸同一零件上，工作表面的粗糙度参数值_小于_非工作表面的粗糙度参数值。
⑹当零件所有表面具有相同的表面粗糙度时，其代号、符号可在图样右上角统一标注。
⑺轮廓算术平均偏差用_Ra 表示；微观不平度十点高度用_ Rz 表示；轮廓最大高度用_Ry 表示。
⑻表面粗糙度代号在图样上应标注在__可见轮廓线_、_尺寸界线_或其延长线上，符号的尖端必须从材料外_指向__表面，代号中数字及符号的注写方向必须与_尺寸数字方向__一致。
2、问答题。
⑴简述表面粗糙度对零件的使用性能有何影响。
答：表面粗糙度对零件的使用性能的影响主要表现在以下四个方面：1）对配合性质的影响。
由于零件的表面粗糙不平装配后，引起实际间隙的增大或减小了实际过盈，从而引起配合性质的改变或降低了配合的边接强度。
2）对耐磨性的影响。
因零件表面粗糙不平，两个零件作相寻运动时，会影响它们之间的磨擦性能，并且粗糙的表面会主生较大的磨擦阻力。
影响运动的灵活性，使表面磨损速度增快，亦使消耗的能量增加。
3）对抗疲劳强度的影响。
零件表面越粗糙，表面上凹痕产生的应力集中现象越严重。
当零件承受交变载荷时。
容易引起疲劳断裂。
4）对抗腐蚀性的影响。
粗糙的表面，它的凹谷处容易积聚腐蚀性物质，造成表面锈蚀。
⑵规定取样长度和评定长度的目的是什么？答：规定取样长度的目的是为了限制或减弱表面波度的影响；规定评定长度的目的是为了合理地反映轮廓的真实情况。
⑶表面粗糙度的主要评定参数有哪些？优先采用哪个评定参数？答：表面粗糙度的主要评定参数有：轮廓算术平均偏差Ra；轮廓最大高度Rz。
第5章-习题参考答案
第五章习题参考答案一、填空题1、MCS-51有5个中断源，2个中断优先级，优先级由软件填写特殊功能寄存器 IP 加以选择。
2、外中断请求标志位是 IE0 和 IE1 。
3、 RETI 指令以及任何访问 IE 和 IP 寄存器的指令执行过后，CPU不能马上响应中断。
4、8051单片机响应中断后，产生长调用指令LCALL，执行该指令的过程包括：首先把 PC的内容压入堆栈，以进行断点保护，然后把长调用指令的16位地址送 PC ，使程序执行转向程序存储器中的中断地址区。
二、选择题：1、在中断服务程序中，至少应有一条（ D ）。
A、传送指令B、转移指令C、加法指令D、中断返回指令2、要使MCS-51能够响应定时器T1中断，串行接口中断，它的中断允许寄存器IE的内容应是（ A ）。
A、 98HB、 84HC、 42HD、 22H3、MCS-51响应中断时，下列哪种操作不会发生（ A ）A、保护现场B、保护PCC、找到中断入口D、保护PC转入中断入口4、MCS-51中断源有（ A ）A、 5个B、 2个C、 3个D、6个5、计算机在使用中断方式与外界交换信息时，保护现场的工作应该是（ C ）A、由CPU自动完成B、在中断响应中完成C、应由中断服务程序完成D、在主程序中完成6、MCS-51的中断允许触发器内容为83H，CPU将响应的中断请求是（ D ）。
A、 INT0，INT1B、 T0，T1C、 T1，串行接口D、 INT0，T07、若MCS-51中断源都编程为同级，当它们同时申请中断时，CPU首先响应（ B ）。
A、 INT1B、 INT0C、 T1D、T08、当CPU响应串行接口中断时，程序应转到（ C ）。
A、 0003HB、 0013HC、 0023HD、 0033H9、执行MOV IE，#03H后，MCS-51将响应的中断是（ D ）。
A、 1个B、 2个C、 3个D、0个10、外部中断1固定对应的中断入口地址为（ C ）。
第五章 课后习题及答案
第五章中学生的情绪管理一、理论测试题（一）单项选择题1．（）是人各种感觉、思想和行为的一种综合的心理和生理状态，是对外界刺激所产生的心理反应，以及附带的生理反应，如喜、怒、哀、乐等。
A．情绪B．情感C．心情D．态度2．（）是指人或动物面对现实的或想象中的危险、自己厌恶的事物等产生的处于惊慌与紧急的状态。
A．快乐B．愤怒C．恐惧D．悲哀3．小华即将上考场，感觉心跳加速，有点微微出汗，这属于情绪的（）。
A．外部表现B．主观体验C．生理唤醒D．认知活动4．下列不属于基本情绪的是（）。
A．快乐B．焦虑C．恐惧D．悲哀5．王悦接到高考录取通知书已经十多天了，仍心情愉悦，往常觉得平淡的事也能让她很高兴，这种情绪状态属于（）。
A．激情B．心境C．应激6.“情急生智”所描述的一种情绪状态是（）。
A．心境B．理智C．应激D．激情7．“忧者见之则忧，喜者见之则喜”，这是受一个人的（）影响所致。
A．激情B．心境C．应激D．热情8．（）是一种猛烈、迅疾和短暂的情绪，类似于平时说的激动。
A．快乐B．应激C．心境D．激情9．狂喜、恐惧的情绪状态属于（）。
A．激情B．热情C．应激D．心境10．学生临考的怯场属于（）。
A．应激B．心境C．激情D．热情11．车祸、地震、水灾等突如其来的灾难引起的情绪体验是（）。
A．心境B．激情C．应激12．晓东在解决了困扰他许久的数学难题后出现的喜悦感属于（）。
A．道德感B．理智感C．美感D．效能感13．求知欲属于（）。
A．道德感B．理智感C．美感D．应激14．“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”是（）。
A．道德感B．理智感C．美感D．热情15．当同学们获悉本班取得学校合唱比赛第一名的成绩时欣喜若狂。
他们的情绪状态属于（）。
A．心境B．激情C．应激D．热情16．当人们遇到突然出现的事件或意外发生危险时，为了应付这类瞬息万变的紧急情境，就得果断地采取决定。
这种情况属于（）。
A．激情B．应激C．快乐D．心境17．（）用因素分析的方法，提出人类具有8～11种基本情绪，它们是兴趣、惊奇、痛苦、厌恶、愉快、愤怒、恐惧、悲伤、害羞、轻蔑、自罪感。
概率论习题解答（第5章）
概率论习题解答（第5章）第5章习题答案三、解答题1. 设随机变量X 1，X 2，…，X n 独⽴同分布，且X ～P (λ)，∑==ni i X n X 11，试利⽤契⽐谢夫不等式估计}2|{|λλ<-X P 的下界。
解：因为X ～P (λ)，∑∑===?===n i i n i i n nX E n X n E X E 111)(1)1()(λλλλn n nX D n X n D X D n i i n i i 11)(1)1()(2121====∑∑==由契⽐谢夫不等式可得nn X P 4114/1}2|{|-=-≥<-λλλλ 2. 设E (X ) = – 1，E (Y ) = 1，D (X ) = 1，D (Y ) = 9，ρ XY = – 0.5，试根据契⽐谢夫不等式估计P {|X + Y | ≥ 3}的上界。
解：由题知()()()Y X Y X E E E +=+=()11+-=0Cov ()Y X ,=()()Y D X D xy ??ρ=()915.0??-= -1.5()()()()()75.1291,2=-?++=++=+Y X Cov Y D X D Y X D所以{}{}97303≤≥-+P =≥+)(Y X Y X P 3. 据以往经验，某种电器元件的寿命服从均值为100⼩时的指数分布．现随机地取16只，设它们的寿命是相互独⽴的．求这16只元件的寿命的总和⼤于1920⼩时的概率．解：设i 个元件寿命为X i ⼩时，i = 1 ,2 , ...... , 16 ，则X 1 ，X 2 ，... ，X 16独⽴同分布，且 E (X i ) =100，D (X i ) =10000，i = 1 ,2 , ...... , 16 ，4161161106.1)(,1600)(?==∑∑==i i i i D E X X ，由独⽴同分布的中⼼极限定理可知：∑=16i iX近似服从N ( 1600 , 1.6?10000)，所以>∑=1920161i i X P =≤-∑=19201161i i X P ???-≤?--=∑=16000016001920100006.116001161i i X P()8.01Φ-==1- 0.7881= 0.21194. 某商店负责供应某地区1000⼈商品，某种商品在⼀段时间内每⼈需要⽤⼀件的概率为0.6，假定在这⼀时间段各⼈购买与否彼此⽆关，问商店应预备多少件这种商品，才能以99.7%的概率保证不会脱销（假定该商品在某⼀时间段内每⼈最多可以买⼀件）．解：设商店应预备n 件这种商品，这⼀时间段内同时间购买此商品的⼈数为X ，则X ~ B （1000，0.6），则E (X ) = 600，D (X ) = 240，根据题意应确定最⼩的n ，使P {X ≤n }= 99.7%成⽴. 则P {X ≤n })75.2(997.0)240600(240600240600ΦΦP ==-≈-≤-=n n X 所以6.64260024075.2=+?=n ，取n =643。
第5章现代计算机复杂环境下程序执行练习题答案解析
精品文档第 5 章现代计算机：复杂环境下程序执行1、关于现代计算机系统，下列说法正确的是 _____。
(A)计算机就是一个主机箱、一个显示器、一个键盘和一个鼠标；(B)计算机不仅仅是主机箱、显示器、键盘和鼠标，还包括扫描仪、打印机、各种数码设备；(C)计算机不仅仅是如(B)一样的硬件设备，其最重要的部分是软件，安装在该计算机的各种各样的软件才能体现出该计算机功能的强弱；(D)人们认为，计算机不仅仅包括硬件和软件，还包括网络和数据，很多的软件都可通过网络来使用，人们的注意力已经从关注软硬件转移为关注各种各样的数据；(E)上述都不正确。
答案： D解释：本题考核现代计算机系统相关知识；计算机不仅仅包括硬件 (主机箱、显示器、键盘和鼠标，还包括扫描仪、打印机、各种数码设备) 和软件，还包括网络和数据，很多的软件都可通过网络来使用，人们的注意力已经从关注软硬件转移为关注各种各样的数据。
所以 D 正确。
具体内容请参考第五章视频之“现代计算机系统的构成”以及第五章课件。
2、关于普通计算机的主机箱中有什么，下列说法正确的是 _____。
(A)主机箱中有电源，还有一块电路板 -- 即主板。
主板上有一个微处理器(CPU)；(B)主机箱中有电源和主板。
主板上有微处理器和内存 (条)；(C)主机箱中有电源和主板。
主板上有微处理器和内存(条)；还有各种磁盘驱动器被连接到主板上进而接受 CPU 的控制；(D)主机箱中有电源，主板。
主板上有微处理器和内存 (条)；还有各种磁盘驱动器被连接到主板上进而接受 CPU 的控制；主板上还有若干个插槽，这些插槽可用于各种外部设备的接口电路板与主板的连接；主板上也有若干已做好的接口，直接用于连接各种外部设备。
答案： D解释：本题考核计算机的主机箱相关内容；主机箱中有电源，主板。
主板上有微处理器和内存 (条)；还有各种磁盘驱动器被连接到主板精品文档．精品文档上进而接受 CPU 的控制；主板上还有若干个插槽，这些插槽可用于各种外部设备的接口电路板与主板的连接；主板上也有若干已做好的接口，直接用于连接各种外部设备。
第5章-经营决策分析习题
三、判断题
1、相关成本与无关成本的区分并不是绝对的（）
2、专门生产某种产品的专用设备折旧费，保险费属于该产品的专属成本（）
3、差量分析法一般仅适用于两个方案之间的比较（）
4、如果一项资产只能用于某一职能，则不会产生机会成本（）
5、机会成本是一项实际指出，应登记入账（）
6、在任何情况下，边际成本都与变动成本一致（）
要求：（1）分别计算完全成本法下的单位产品生产成本和成本加成率指标；
（2）分别计算变动成本法下的单位产品成本和成本成定价法确定目标售价。
第五章习题参考答案
一、单选题
1-5 DBAAB
6-10 CCAAC
11-14BCDC
二、多选题
1、ABCD
（4）条件同（3），但企业也可以采纳用剩余生产能力自制15000个零件甲，其余全部外购的方式。
3、某企业生产过程中需要的零件甲的年需要量不确定。企业可以选择外购或自制该零件：其中自制零件方案需增添专业设备两台，每台价值100000元，使用期限5年，假定没有残值，按直线法进行折旧，每年为40000元，另外单位变动成本为58元；外购单价为60元。要求：判断该厂应自制还是外购零甲。
7、沉没成本是现在发生的，无法由现在或将来的任何决策所改变的成本（）
8、联合成本是由多个产品或部门共同负担的成本，因此属于相关成本，决策时应考虑（）
四、计算题
1、某企业生产ABC三种产品，有关资料如下，
项目
A
B
C
合计
销售量
1000
1200
1800
单位售价
900
700
500
单位变动成本
700
580
第5章课后习题参考答案
printf("一行字符中字母#和a出现的次数分别是%d，%d\n ",num1,num2);
}
6、从键盘输入一个正整数，统计该数的位数，如输入1234，输出4，输入0，输出1
#include<stdio.h>
void main()
{
int n,m,num=0;
printf("请输入一个正整数n：");
}
ave=sum/num2;
printf("负数个数num1=%d，正数的平均值ave=%.2f\n",num1,ave);
}
2、sum=2+5+8+11+14+…，输入正整数n，求sum的前n项和。
#include<stdio.h>
void main()
{
int i,n,sum=0;
#include<stdio.h>
void main()
{
char ch;
int num1=0,num2=0;
printf("请输入一行字符：\n");
while((ch=getchar())!='\n')
{
if(ch=='#') num1++;
if(ch=='a') num2++;
#include<stdio.h>
void main()
{
int x,y,z,num=0;
for(x=1;x<=9;x++)
第5章 局域网(习题答案)
第5章局域网一、填空题1．局域网中的数据通信被限制在几米至几千米的地理范围内，能够使用具有中等或较高传输速率的物理信道，并且具有较低的误码率。
2．IEEE 802参考模型只对应OSI参考模型的数据链路层与物理层，它将数据链路层划分为逻辑链路控制子层与介质访问控制子层。
3．以太网最大的特性在于信号是以广播的方式在介质中传播。
4．以太网的核心技术是它的CSMA/CD方法，即带有冲突检测的载波侦听多路访问方法。
5．CSMA/CD的发送流程可以简单地概括为先听后发，边发边听，冲突停止，随机重发。
6．万兆以太网只支持双工模式，而不支持单工模式，而以往的各种以太网标准均支持单工/双工模式。
7．为了实现在端口之间转发数据，交换机在内部维护着一个动态的端口-MAC地址映射表。
8．以太网交换机对数据帧的转发方式可以分为直接交换方式、存储转发方式和改进的直接交换方式3类。
9．简单地说，多层交换技术就是第二层交换技术＋第三层转发技术。
10．VLAN隔离了广播风暴，同时也隔离了各个不同的VLAN之间的通讯，所以不同的VLAN之间的通讯是需要有路由来完成的。
11．VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的VLAN。
12．无线局域网一般分为有固定基础设施和无固定基础设施两大类。
13．目前常用的无线网络标准主要有802.11 标准、蓝牙（Bluetooth）标准以及HomeRF标准等。
14．无线网络的拓扑结构分为无中心拓扑结构和有中心拓扑结构。
二、简答题1.简述CSMA/CD的工作原理。
在采用CSMA/CD介质访问控制方法的总线型局域网中，每一个节点利用总线发送数据时，首先要侦听总线的忙、闲状态。
如果总线上已经有数据信号传输，则为总线忙；如果总线上没有数据传输，则为总线空闲。
如果一个节点准备好了要发送的数据帧，并且此时总线空闲，它就可以启动发送。
同时也存在着这种可能，那就是在几乎相同的时刻，有两个或两个以上节点发送了数据，那么就会产生冲突，因此节点在发送数据的同时应该进行冲突检测。
第5章习题及解答
习题5.1 请根据图P5.1所示的状态表画出相应的状态图，其中X 为外部输入信号，Z 为外部输出信号，A 、B 、C 、D 是时序电路的四种状态。
A B C DD/1D/1D/1B/1Q n+1/Z Q nXB/0C/0A/0C/001 A B C DD/0C/0B/0B/1Q n+1/Z Q nXB/0B/0C/0C/001图P5.1 图P5.2题5.1 解：图 题解5.15.3 在图5.4所示RS 锁存器中，已知S 和R 端的波形如图P5.3所示，试画出Q 和Q 对应的输出波形。
R S图P5.3题5.3 解：5.5 在图5.10所示的门控D 锁存器中，已知C 和D 端的波形如图P5.5所示，试画出Q 和Q 对应的输出波形。
图P5.5题5.5 解：图 题解5.55.7 已知主从RS 触发器的逻辑符号和CLK 、S 、R 端的波形如图P5.7所示，试画出Q 端对应的波形（设触发器的初始状态为0）。
(a)CLK S R(b)图P5.7题5.7 解：CLK S R Q5.9 图P5.9为由两个门控RS 锁存器构成的某种主从结构触发器，试分析该触发器逻辑功能，要求：（1）列出特性表； （2）写出特性方程； （3）画出状态转换图； （4）画出状态转换图。
图 题解5.9题5.9 解：（1）特性表为：（2） 特性方程为：1n nnQXQ YQ +=+（3） 状态转换图为：X=1X=0Y=X=Y=1X=×Y=0图 题解5.9（3）（4）该电路是一个下降边沿有效的主从JK 触发器。
5.11 在图P5.11（a ）中，FF 1和FF 2均为负边沿型触发器，试根据P5.11（b ）所示CLK 和X 信号波形，画出Q 1、Q 2的波形（设FF 1、FF 2的初始状态均为0）。
(a)X(b)CLK图P5.11题5.11 解：CLK X Q 1Q 2图 题解5.115.13 试画出图P5.13所示电路在连续三个CLK 信号作用下Q 1及Q 2端的输出波形（设各触发器的初始状态均为0）。
第5章课后习题参考答案
第五章习题参考答案3．给定一个单位立方体，一个顶点在(0，0，0)，相对的另一个顶点在(1，1，1)，过这两个顶点连接一条直线，将单位立方体绕该直线旋转θ角，试导出变换矩阵。
解答：需进行以下复合变换：⑴绕Z轴旋转-45。
角，变换矩阵为：/220 0T1= 2/20 00 1 00 0 1⑵绕Y轴旋转2)角，变换矩阵为：/30 30T2= 0 1 0 030 300 0 0 1⑶绕X轴旋转θ角，变换矩阵为：1 0 0 0T3= 0 cosθs i nθ00 -sinθc o sθ00 0 0 1⑷绕Y轴旋转2)角，变换矩阵为：/30 30T4= 0 1 0 030 300 0 0 1⑸绕Z 轴旋转45。
角，变换矩阵为：/2/20 0 T5= 2/20 0 0 0 1 00 0 0 1 故最后的变换矩阵为： T=T1T2T3T4T5=1/32/3cos θ+ 1/3/3s i n1/3c o s θθ+- 1/3/3s i n 1/3c o s θθ-- 0 1/33sin 1/3cos θθ-- 1/32/3c o s θ+ 1/3/3s i n1/3c o s θθ+- 01/33sin 1/3cos θθ+- 1/3/3s i n1/3c o s θθ-- 1/32/3c o s θ+ 00 0 0 1 6．编程绘制第5题中三棱锥的正等轴测和正二测图。
同上类似，只是变换矩阵改为T 正等=0.70700.40800.70700.4080000.816001-⎡⎤⎢⎥--⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦和T 正二=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---1000943.0000312.00354.00118.00935.07．编程绘制第5题中三棱锥的斜等测和斜二测投影图。
同上类似，变换矩阵改为：T 斜等=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1001000707.00707.00001T斜二=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1001000354.00354.000018．编程绘制第5题中三棱锥的立体一点、二点和三点透视图。
第5章-习题解答
第5章-习题解答第5章 习题与答案5-1 机械波的表达式为y = 0.03cos6π(t + 0.01x ) (SI) ，则 ［ ］(A) 其振幅为3 m (B) 其周期为s 31 (C) 其波速为10 m/s (D) 波沿x 轴正向传播 [答案：B]5-2 一平面简谐波，波速u =5m · s －1. t = 3 s 时波形曲线如题5-2图所示. 则x =0处的振动方程为［ ］(A)y =2×10－2cos(πt /2－π/2) ( S I ) . (B) y =2×10－2cos(πt ＋π ) ( S I ) . (C) y =2×10－2cos(πt /2+π/2) ( S I ) . (D) y =2×10－2cos(πt －3π/2)( SI ) . [答案：A]5-3 如题5-3图所示，两相干波源s 1和s 2相距λ/4(λ为波长), s 1ux y (10· · · · · · · 0 5 1122－ PSS题5-2图题5-3图的位相比s 2的位相超前π/2 ,在s 1、s 2的连线上, s 1外侧各点(例如P 点)两波引起的两谐振动的位相差是［ ］(A) 0 . (B) π . (C) π /2 . (D) 3π/2 . [答案：B]5-4 一平面简谐波沿ox 正方向传播，波动表达式为]2)42(2cos[10.0π+-π=x t y (SI)，该波在t = 0.5 s 时刻的波形如题5-5图中的哪一个？ ［ ］ [答案：B]5-5 横波以波速u 沿x 轴负方向传播．t 时刻波形曲线如题5-5图所示．则该时刻 ［ ］题5-4图-(A) A 点振动速度大于零 (B)B 点静止不动(C) C 点向下运动(D) D 点振动速度小于零 [答案：D]5-6 一平面简谐波沿x 轴正方向传播，t = 0 时刻的波形如题5-6图所示，则P 处质点的振动在t = 0时刻的旋转矢量图是［ ］[答案：A]5-7 一简谐波沿x 轴正方向传播，t = T /4时的波形曲线如题5-7图所示．若振动以余弦函数表示，且此题各点振动的初相取-π 到π 之间的值，则 ［ ］ (A) O 点的初相为0=φωS A O ′ωSA ωωSAO ′(A)(B)(C)(D)S题5-5图题5-6图(B) 1点的初相为π-=211φ(C) 2点的初相为π=2φ(D) 3点的初相为π-=213φ[答案：D]5-8 在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动［ ］(A) 振幅相同，相位相同 (B) 振幅不同，相位相同(C) 振幅相同，相位不同 (D) 振幅不同，相位不同 [答案：B]5-9 一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中：［ ］(A) 它的动能转化为势能. (B) 它的势能转化为动能. (C) 它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大.(D) 它把自己的能量传给相邻的一段质元，题5-7图其能量逐渐减小. [答案：D]5-10 一横波的波动方程是))(4.0100(2sin 02.0SI x t y -=π，则振幅是__________，波长是__________，频率是__________，波的传播速度是__________。
大学物理课后习题答案第五章
第五章机械波5．1 已知一波的波动方程为y = 5×10-2sin(10πt – 0.6x ) (m)． （1）求波长、频率、波速及传播方向；（2）说明x = 0时波动方程的意义，并作图表示． [解答]（1）与标准波动方程比较得：2π/λ= 0.6， 因此波长为：λ = 10.47(m)；圆频率为：ω = 10π， 频率为：v =ω/2π = 5(Hz)；波速为：u = λ/T = λv = 52.36(m·s -1)．且传播方向为x 轴正方向．（2）当x = 0时波动方程就成为该处质点的振动方程： y = 5×10-2sin10πt = 5×10-2cos(10πt – π/2)， 振动曲线如图．5．2 一平面简谐波在媒质中以速度为u = 0.2m·s -1沿x 轴正向传播，已知波线上A 点（x A = 0.05m ）的振动方程为(m)．试求：（1）简谐波的波动方程；（2）x= -0.05m 处质点P 处的振动方程．[解答]（1）简谐波的波动方程为：； 即= 0.03cos[4π(t – 5x ) + π/2]． （2）在x = -0.05m 处质点P 点的振动方程为：y = 0.03cos[4πt + π + π/2]= 0.03cos(4πt - π/2)．5．3已知平面波波源的振动表达式为(m)．求距波源5m 处质点的振动方程和该质点与波源的位相差．设波速为2m·s -1．[解答]振动方程为：， 位相差为 Δφ = 5π/4(rad)．5．4有一沿x 轴正向传播的平面波，其波速为u = 1m·s -1，波长λ = 0.04m ，振幅A = 0.03m ．若以坐标原点恰在平衡位置而向负方向运动时作为开始时刻，试求：（1）此平面波的波动方程；（2）与波源相距x = 0.01m 处质点的振动方程，该点初相是多少？ [解答]（1）设原点的振动方程为：y 0 = A cos(ωt + φ)，其中A = 0.03m ．由于u = λ/T ，所以质点振动的周期为：T = λ/u = 0.04(s)，圆频率为：ω = 2π/T = 50π． 当t = 0时，y 0 = 0，因此cos φ = 0；由于质点速度小于零，所以φ = π/2． 原点的振动方程为：y 0 = 0.03cos(50πt + π/2)， 平面波的波动方程为：= 0.03cos[50π(t – x ) + π/2)．（2）与波源相距x = 0.01m 处质点的振动方程为：y = 0.03cos50πt ． 该点初相φ = 0．5．5一列简谐波沿x 轴正向传播，在t 1 = 0s ，t 2 = 0.25s 时刻的波形如图所示．试求： （1）P 点的振动表达式；2cos()xy A t πωλ=-0.03cos(4)2A y t ππ=-cos[()]Ax x y A t uωϕ-=-+0.050.03cos[4()]0.22x y t ππ-=--20 6.010sin2y t π-=⨯26.010sin()2xy t u π-=⨯-50.06sin()24t ππ=-0.03cos[50()]2x y t u ππ=-+（2）波动方程； （3）画出O 点的振动曲线．[解答]（1）设P 点的振动方程为y P = A cos(ωt + φ)， 其中A = 0.2m ．在Δt = 0.25s 内，波向右传播了Δx = 0.45/3 = 0.15(m)，所以波速为u = Δx/Δt = 0.6(m·s -1)．波长为：λ = 4Δx = 0.6(m)， 周期为：T = λ/u = 1(s)， 圆频率为：ω = 2π/T = 2π．当t = 0时，y P = 0，因此cos φ = 0；由于波沿x 轴正向传播，所以P 点在此时向上运动，速度大于零，所以φ = -π/2．P 点的振动表达式为：y P = 0.2cos(2πt - π/2)． （2）P 点的位置是x P = 0.3m ，所以波动方程为． （3）在x = 0处的振动方程为y 0 = 0.2cos(2πt + π/2)，曲线如图所示．5．6 如图所示为一列沿x 负向传播的平面谐波在t = T /4时的波形图，振幅A 、波长λ以及周期T 均已知．（1）写出该波的波动方程；（2）画出x = λ/2处质点的振动曲线；（3）图中波线上a 和b 两点的位相差φa – φb 为多少？[解答]（1）设此波的波动方程为： ，当t = T /4时的波形方程为：． 在x = 0处y = 0，因此得sin φ = 0，解得φ = 0或π．而在x = λ/2处y = -A ，所以φ = 0． 因此波动方程为：． （2）在x = λ/2处质点的振动方程为：， 曲线如图所示．（3）x a = λ/4处的质点的振动方程为； x b = λ处的质点的振动方程为．波线上a 和b 两点的位相差φa – φb = -3π/2．0.2cos[2()]2P x x y t u ππ-=--100.2cos(2)32t x πππ=-+cos[2()]t xy A T πϕλ=++cos(2)2xy A ππϕλ=++sin(2)xA πϕλ=-+cos 2()t x y A T πλ=+cos(2)cos 2t t y A A T Tπππ=+=-cos(2)2a t y A T ππ=+cos(22)b ty A Tππ=+图5.55．7 已知波的波动方程为y = A cosπ(4t – 2x )（SI ）．（1）写出t = 4.2s 时各波峰位置的坐标表示式，并计算此时离原点最近的波峰的位置，该波峰何时通过原点？（2）画出t = 4.2s 时的波形曲线．[解答]波的波动方程可化为：y = A cos2π(2t – x )，与标准方程比较，可知：周期为T = 0.5s ，波长λ = 1m ．波速为u = λ/T = 2m·s -1． （1）当t = 4.2s 时的波形方程为 y = A cos(2πx – 16.8π)= A cos(2πx – 0.8π)． 令y = A ，则cos(2πx – 0.8π) = 1，因此 2πx – 0.8π = 2k π，(k = 0, ±1, ±2,…)， 各波峰的位置为x = k + 0.4，(k = 0, ±1, ±2,…)．当k = 0时的波峰离原点最近，最近为：x = 0.4(m)．通过原点时经过的时间为：Δt = Δx/u = (0 – x )/u = -0.2(s)， 即：该波峰0.2s 之前通过了原点．（2）t = 0时刻的波形曲线如实线所示．经过t = 4s 时，也就是经过8个周期，波形曲线是重合的；再经Δt = 0.2s ，波形向右移动Δx = u Δt = 0.4m ，因此t = 4.2s 时的波形曲线如虚线所示．[注意]各波峰的位置也可以由cos(2πx – 16.8π) = 1解得，结果为x = k + 8.4，(k = 0, ±1, ±2,…)，取同一整数k 值，波峰的位置不同．当k = -8时的波峰离原点最近，最近为x = 0.4m ．5．8一简谐波沿x 轴正向传播，波长λ = 4m ，周期T = 4s ，已知x = 0处的质点的振动曲线如图所示． （1）写出时x = 0处质点的振动方程；（2）写出波的表达式；（3）画出t = 1s 时刻的波形曲线．[解答]波速为u = λ/T = 1(m·s -1)．（1）设x = 0处的质点的振动方程为y = A cos(ωt + φ)， 其中A = 1m ，ω = 2π/T = π/2．当t = 0时，y = 0.5，因此cos φ = 0.5，φ = ±π/3．在0时刻的曲线上作一切线，可知该时刻的速度小于零，因此φ = π/3．振动方程为：y = cos(πt /2 + π/3)．（2）波的表达式为：．（3）t = 1s 时刻的波形方程为，波形曲线如图所示．5．9在波的传播路程上有A 和B 两点，都做简谐振动，B 点的位相比A 点落后π/6，已知A 和B 之间的距离为2.0cm ，振动周期为2.0s ．求波速u 和波长λ．cos[2()]t x y A T πϕλ=-+cos[2()]t xy A T πϕλ=-+cos[()]23t x ππ=-+5cos()26y x ππ=-图5.8[解答]设波动方程为：， 那么A 和B 两点的振动方程分别为：， ． 两点之间的位相差为：，由于x B – x A = 0.02m ，所以波长为：λ = 0.24(m)．波速为：u = λ/T = 0.12(m·s -1)． 5．10 一平面波在介质中以速度u = 20m·s -1沿x 轴负方向传播．已知在传播路径上的某点A 的振动方程为y = 3cos4πt ．（1）如以A 点为坐标原点，写出波动方程；（2）如以距A 点5m 处的B 点为坐标原点，写出波动方程； （3）写出传播方向上B ，C ，D 点的振动方程． [解答]（1）以A 点为坐标原点，波动方程为 ．（2）以B 点为坐标原点，波动方程为． （3）以A 点为坐标原点，则x B = -5m 、x C = -13m 、x D = 9m ，各点的振动方程为， ，．[注意]以B 点为坐标原点，求出各点坐标，也能求出各点的振动方程．5．11 一弹性波在媒质中传播的速度u = 1×103m·s -1，振幅A = 1.0×10-4m ，频率ν= 103Hz ．若该媒质的密度为800kg·m -3，求：（1）该波的平均能流密度；（2）1分钟内垂直通过面积S = 4×10-4m 2的总能量． [解答]（1）质点的圆频率为：ω = 2πv = 6.283×103(rad·s -1)， 波的平均能量密度为：= 158(J·m -3)， 平均能流密度为：= 1.58×105(W·m -2)．（2）1分钟内垂直通过面积S = 4×10-4m 2的总能量为：E = ItS = 3.79×103(J)．5．12一平面简谐声波在空气中传播，波速u = 340m·s -1，频率为500Hz ．到达人耳时，振幅A = 1×10-4cm ，试求人耳接收到声波的平均能量密度和声强？此时声强相当于多少分贝？已知空气密度ρ = 1.29kg·m -3．[解答]质点的圆频率为：ω = 2πv = 3.142×103(rad·s -1)， 声波的平均能量密度为：= 6.37×10-6(J·m -3)， cos[2()]t xy A T πϕλ=-+cos[2()]AA x ty A T πϕλ=-+cos[2()]BB x ty A Tπϕλ=-+2(2)6BAx x πππλλ---=-3cos 4()3cos(4)5x x y t t u πππ=+=+3cos 4()Ax x y t u π-=+3cos(4)5x t πππ=+-3cos 4()3cos(4)BB x y t t u πππ=+=-33cos 4()3cos(4)5C C x y t t u πππ=+=-93cos 4()3cos(4)5D D x y t t u πππ=+=+2212w A ρω=I wu =2212w A ρω=图5.10平均能流密度为：= 2.16×10-3(W·m -2)， 标准声强为：I 0 = 1×10-12(W·m -2)， 此声强的分贝数为：= 93.4(dB)．5．13 设空气中声速为330m·s -1．一列火车以30m·s -1的速度行驶，机车上汽笛的频率为600Hz ．一静止的观察者在机车的正前方和机车驶过其身后所听到的频率分别是多少？如果观察者以速度10m·s -1与这列火车相向运动，在上述两个位置，他听到的声音频率分别是多少？[解答]取声速的方向为正，多谱勒频率公式可统一表示为， 其中v S 表示声源的频率，u 表示声速，u B 表示观察者的速度，u S 表示声源的速度，v B 表示观察者接收的频率．（1）当观察者静止时，u B = 0，火车驶来时其速度方向与声速方向相同，u S = 30m·s -1，观察者听到的频率为= 660(Hz)． 火车驶去时其速度方向与声速方向相反，u S = -30m·s -1，观察者听到的频率为= 550(Hz)． （2）当观察者与火车靠近时，观察者的速度方向与声速相反，u B = -10m·s -1；火车速度方向与声速方向相同，u S = 30m·s -1，观察者听到的频率为= 680(Hz)． 当观察者与火车远离时，观察者的速度方向与声速相同，u B = 10m·s -1；火车速度方向与声速方向相反，u S = -30m·s -1，观察者听到的频率为= 533(Hz)． [注意]这类题目涉及声速、声源的速度和观察者的速度，规定方向之后将公式统一起来，很容易判别速度方向，给计算带来了方便．5．14．一声源的频率为1080Hz ，相对地面以30m·s -1速率向右运动．在其右方有一反射面相对地面以65m·s -1的速率向左运动．设空气中声速为331m·s -1．求：（1）声源在空气中发出的声音的波长； （2）反射回的声音的频率和波长．[解答]（1）声音在声源垂直方向的波长为：λ0 = uT 0 = u /ν0 = 331/1080 = 0.306(m)； 在声源前方的波长为：λ1 = λ0 - u s T 0 = uT 0 - u s T 0 = (u - u s )/ν0 = (331-30)/1080 = 0.2787(m)； 在声源后方的波长为：λ2 = λ0 + u s T 0 = uT 0 + u s T 0 = (u + u s )/ν0= (331+30)/1080 = 0.3343(m)．（2）反射面接收到的频率为 = 1421(Hz)．将反射面作为波源，其频率为ν1，反射声音的频率为= 1768(Hz)．I wu =010lgIL I =BB S Su u u u νν-=-33060033030B S S u u u νν==--33060033030B S S u u u νν==-+3301060033030B B S S u u u u νν-+==--3301060033030B B S S u u u u νν--==-+1033165108033130B Su u u u νν++==⨯--`11331142133165B u u u νν==⨯--反射声音的波长为=0.1872(m)．或者= 0.1872(m)． [注意]如果用下式计算波长=0.2330(m)， 结果就是错误的．当反射面不动时，作为波源发出的波长为u /ν1 = 0.2330m ，而不是入射的波长λ1．5.15S 1与S 2为两相干波源，相距1/4个波长，S 1比S 2的位相超前π/2．问S 1、S 2连线上在S 1外侧各点的合成波的振幅如何？在S 2外侧各点的振幅如何？[解答]如图所示，设S 1在其左侧产生的波的波动方程为，那么S 2在S 1左侧产生的波的波动方程为，由于两波源在任意点x 产生振动反相，所以合振幅为零．S 1在S 2右侧产生的波的波动方程为，那么S 2在其右侧产生的波的波动方程为，由于两波源在任意点x 产生振动同相，所以合振幅为单一振动的两倍．5.16两相干波源S 1与S 2相距5m ，其振幅相等，频率都是100Hz ，位相差为π；波在媒质中的传播速度为400m·s -1，试以S 1S 2连线为坐标轴x ，以S 1S 2连线中点为原点，求S 1S 2间因干涉而静止的各点的坐标．[解答]如图所示，设S 1在其右侧产生的波的波动方程为 ，那么S 2在其左侧产生的波的波动方程为． 两个振动的相差为Δφ = πx + π，当Δφ = (2k + 1)π时，质点由于两波干涉而静止，静止点为x = 2k ， k 为整数，但必须使x 的值在-l /2到l /2之间，即-2.5到2.5之间．当k = -1、0和1时，可得静止点的坐标为：x = -2、0和2(m)．5.17设入射波的表达式为，`1111331651421BBu u u uλννν--=-==`1`13311768uλν==`111650.27871768Bu λλν=-=-1cos[2()]t xy A T πϕλ=++2/4cos[2()]2t x y A T λππϕλ-=++-cos[2()]t xA T πϕπλ=++-1cos[2()]t xy A T πϕλ=-+2/4cos[2()]2t x y A T λππϕλ-=-+-cos[2()]t xA T πϕλ=-+1/2cos[2()]x l y A t u πνϕ+=-+5cos(2)24A t x πππνϕ=-+-2/2cos[2()]x l y A t u πνϕπ-=+++cos(2)24A t x πππνϕ=++-1cos 2()t xy A T πλ=+S 1 S 2S 12在x = 0处发生反射，反射点为一自由端，求：（1）反射波的表达式； （2）合成驻波的表达式．[解答]（1）由于反射点为自由端，所以没有半波损失，反射波的波动方程为．（2）合成波为y = y 1 + y 2，将三角函数展开得，这是驻波的方程．5.18两波在一很长的弦线上传播，设其表达式为：，，用厘米、克、秒（cm,g,s ）制单位，求：（1）各波的频率，波长、波速；（2）节点的位置；（3）在哪些位置上，振幅最大？[解答]（1）两波可表示为：，， 可知它们的周期都为：T = 0.5(s)，频率为：v = 1/T = 2(Hz)；波长为：λ = 200(cm)；波速为：u = λ/T = 400(cm·s -1)．（2）位相差Δφ = πx /50，当Δφ = (2k + 1)π时，可得节点的位置x = 50(2k + 1)(cm)，(k = 0，1，2，…)．（3）当Δφ = 2k π时，可得波腹的位置x = 100k (cm)，(k = 0，1，2，…)．2cos 2()t xy A T πλ=-222coscosy A x t Tππλ=1 6.0cos(0.028.0)2y x t π=-2 6.0cos(0.028.0)2y x t π=+1 6.0cos 2()0.5200t x y π=-2 6.0cos 2()0.5200t x y π=+。
第5章 操作系统 习题及答案
第5章操作系统习题P140-142一、复习题1、什么是操作系统？答：操作系统（Operating System，简称OS）是管理计算机系统资源、控制程序执行，改善人机界面，提供各种服务，合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好运行环境的一类系统软件。
（P114）2、操作系统的基本功能是什么？答：操作系统是用户与计算机硬件之间的接口。
使得用户能够方便、可靠、安全、高效地操纵计算机硬件和运行自己的程序。
操作系统合理组织计算机的工作流程，协调各个部件有效工作，为用户提供一个良好的运行环境。
操作系统是计算机系统的资源管理者，负责管理包括处理器、存储器、I/O设备等硬件资源和程序和数据等软件资源，跟踪资源使用情况，监视资源的状态，满足用户对资源的需求，协调各程序对资源的使用冲突；为用户提供简单、有效使用资源统一的手段，最大限度地实现各类资源的共享，提高资源利用率。
（P115）3、操作系统的基本组成有哪些？答：操作系统构成的基本单位包括内核和进程、线程。
内核对硬件处理器及有关资源进行管理，给进程的执行提供运行环境。
进程是程序动态执行的过程。
（P114-115）4、操作系统如何分类？答：根据系统运行的方式分类，操作系统的基本类型有三种：批处理系统、分时系统和实时系统。
具备全部或兼有两者功能的系统称通用操作系统。
根据系统的运行环境分类的操作系统有：微机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统和嵌入式操作系统。
（P116-117）5、什么是进程？它与程序是什么关系？答：进程是一个可并发执行的具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次执行过程，也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。
程序是静态的概念，它以文件形式存在于辅助存储器中，进程是动态的概念，程序执行时创建进程，一个程序多次执行创建多个进程，这多个进程可同时存在于机器的内存中。
进行执行完成后结束，进程终止，但程序本身仍然存在，并不因进程的终止而消失。
（P119-124）6、什么是死锁？死锁产生的原因是什么？答：在系统运行过程中，多个进程间相互永久等待对方占用的资源而导致各进程都无法继续运行的现象称为“死锁”。
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间接寻址（Indirect Addressing）
寄存器寻址（Register Addressing）
寄存器间接（Register indirect Addressing） 偏移寻址（Displacement Addressing）
变址寻址（Indexing）
变址寄存器（index register）
000
RS 型 OP (6 位) 01 R t (3 位) 10 Rs (3 位) RX 型 OP (6 位) 01 R t (3 位) 11 Rx (3 位)
Offset16 (16 位)
XI 型 OP (6 位) 11 Rx (3 位) Offset16 (16 位) 00 Imm16 (16 位)
可执行程序文件（Executable program file）
链接程序（Linker / Link editor）
装入程序（Loader）
全局指针（Global pointer ）
伪指令（pseudo-instruction）
CISC（Complex Instruction Set Computer） RISC（Reduced Instruction Set Computer）
1010 OP (6 位) R t (3 位) 000
Imm16 (16 位)
1100 OP (6 位) Rt (3 位) Rs (3 位)
指令格式例 2：
RR 型 OP (6 01 R t (3 位) 01 Rs (3 位)
RI 型 OP (6 位) 01 Rt (3 位)
00
Imm16 (16 位)
条件转移（Conditional jump, Branch）
无条件转移（Unconditional jump）
过程（Procedure）
过程调用（Procedure call）
跳转链接指令（Jump and Link instruction）
返回地址（Return address）
返回指令（Return instruction）
• 136 •
2． 简单回答下列问题。 （1）一条指令中应该明显或隐含地给出哪些信息？ （2）什么是“汇编”过程？什么是“反汇编”过程？这两个操作都需要用到什么信息？ （3）CPU 如何确定指令中各个操作数的类型、长度以及所在地址？ （4）哪些寻址方式下的操作数在寄存器中？哪些寻址方式下的操作数在存储器中？ （5）基址寻址方式和变址寻址方式的作用各是什么？有何相同点和不同点？ （6）为何分支指令的转移目标地址通常用相对寻址方式？ （7）RSIC 处理器的特点有哪些？ （8）CPU 中标志寄存器的功能是什么？有哪几种基本标志？ （9）转移指令和转子（调用）指令的区别是什么？返回指令是否需要有地址码字段？
负跳范围为：1000 0000 0000 0000（-215）~ 1111 1111 1111 1100（- 4） 超过以上范围的跳转就不能用上述指令序列实现。应该改成以下序列：
7． 某计算机字长 16 位，每次存储器访问宽度 16 位，CPU 中有 8 个 16 位通用寄存器。现为该 机设计指令系统，要求指令长度为字长的整数倍，至多支持 64 种不同操作，每个操作数都支 持 4 种寻址方式：立即（I）、寄存器直接（R）、寄存器间接（S）和变址（X），存储器地 址位数和立即数均为 16 位，任何一个通用寄存器都可作变址寄存器，支持以下 7 种二地址指 令格式：RR 型、RI 型、RS 型、RX 型、XI 型、SI 型、SS 型。请设计该指令系统的 7 种指 令格式，给出每种格式的指令长度、各字段所占位数和含义，并说明每种格式指令需要几次 存储器访问？ 参考答案：
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指令格式可以有很多种，只要满足以下的要求即可。 操作码字段：6 位 寄存器编号：3 位 直接地址和立即数：16 位 变址寄存器编号：3 位 总位数是 8 的倍数 指令格式例 1：
RR 型
0000 OP (6 位) R t (3 位) Rs (3 位)
RI 型
0010 OP (6 位) Rt (3 位) 000
参考答案： 修改后的代码如下：
addi $v0, $zero, 0 loop: lw $v1, 0($a0)
sw $v1, 0($a1) beq $v1, $zero, exit addi $a0, $a0, 4 addi $a1, $a1, 4 addi $v0, $v0, 1 j loop exit: 13．说明 beq 指令的含义，并解释为什么汇编程序在对下列汇编源程序中的 beq 指令进行汇编时 会遇到问题，应该如何修改该程序段？
调用程序（Caller）
被调用程序（Callee）
叶过程（Leaf procedure）
栈帧（Stack frame）
帧指针 fp（Frame pointer）
源程序文件（Source program file）
汇编语言程序文件（Assemble language source file）
目标程序文件（Object/Target program file）
11．用一条 MIPS 指令或最短的指令序列实现以下 C 语言语句：b=25|a。假定编译器将 a 和 b 分
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别分配到$t0 和$t1 中。 参考答案：ori $t1, $t0, 25 如果把 25 换成 65536，那指令是不是就换成： ori $t1, $t0, 65536 ？
65536（1 0000 0000 0000 0000）不能用 16 位立即数表示，所以不对！
R-S 型指令（Register-Storage Instruction） S-S 型指令（Storage-Storage Instruction）
数据传送指令（Data transfer instruction） 取数指令（Load）
存数指令（Store）
相对转移（Relative jump）
绝对转移（Absolute jump）
12．以下程序段是某个过程对应的 MIPS 指令序列，其功能为复制一个存储块数据到另一个存储 块中，源数据块和目的数据块的首地址分别存放在$a0 和$a1 中，复制的数据个数存放在$v0 中返回。在复制过程中遇到 0 则停止，最后一个 0 也需要复制，但不被计数。已知程序段中 有多个 Bug，请找出它们并修改。
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令序列来实现这个功能，要求 i=5, j=22, 操作前后的寄存器分别为$s0 和$s2。
参考答案： 可以先左移 9 位，然后右移 15 位：
sll $s2, $s0, 9 srl $s2, $s2, 15 （sra 算术右移 P.57 表 3.1） 若第一条指令中的$s2 改成其他寄存器，则会带来什么问题？ 所用寄存器的值被破坏！ 9． 以下程序段是某个过程对应的指令序列。入口参数 int a 和 int b 分别置于$a0 和$a1 中，返回 参数是该过程的结果，置于$v0 中。要求为以下 MIPS 指令序列加注释，并简单说明该过程 的功能。
相对寻址（Relative Addressing）
基址寻址（Base-Register Addressing）
基址寄存器（Base-Register）
堆栈寻址（Stack Addressபைடு நூலகம்ng）
通用寄存器 GPR（General Purpose Register）R-R 型指令（Register-Register Instruction）
10．下列指令序列用来对两个数组进行处理，并产生结果存放在$v0 中。假定每个数组有 2500 个字，其数组下标为 0 到 2499。两个数组的基地址分别存放在$a0 和$a1 中，数组长度分别 存放在$a2 和$a3 中。要求为以下 MIPS 指令序列加注释，并简单说明该过程的功能。假定该 指令序列运行在一个时钟频率为 2GHz 的处理器上，add、addi 和 sll 指令的 CPI 为 1；lw 和 bne 指令的 CPI 为 2，则最坏情况下运行所需时间是多少秒？
参考答案： beq 是一个 I-Type 指令，可以跳转到当前指令前，也可以跳转到当前指令后。其计算公式为： PC+4+offset（16 位立即数），故 offset 是一个 16 位带符号整数（4 的倍数，用补码表示）。 其正跳范围为：0000 0000 0000 0100（+4）~ 0111 1111 1111 1100（+215- 4）
Imm16 (16 位)
RS 型 RX 型
0100 OP (6 位) R t (3 位) Rs (3 位) 0110 OP (6 位) Rt (3 位) Rx (3 位)
Offset16 (16 位)
XI 型 SI 型 SS 型
1000 OP (6 位) Rx (3 位) 000 Offset16 (16 位) Imm16 (16 位)
000
SI 型 OP (6 位) 10 R t (3 位) 00
Imm16 (16 位)
000
SS 型 OP (6 位) 10 Rt (3 位) 10 Rs (3 位)
寻址方式字段(2 位)----00：立即；01：寄直；10：寄间；11-变址
8． 有些计算机提供了专门的指令，能从 32 位寄存器中抽取其中任意一个位串置于一个寄存器的 低位有效位上，如下图所示。MIPS 指令系统中没有这样的指令，请写出最短的一个 MIPS 指