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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 。
（一)1．目的练习逐步结转分步法及成本还原。
2．资料某企业A产品生产分两个步骤,分别由第一、第二两个生产车间进行。
第一车间生产成品,交半成品库验收,第二车间按所需半成品数量向半成品库领用；第二车间所耗半成品费用按全月一次加权平均单位成本计算。
两个车间月末在产品均按定额成本计价.该企业采用按实际成本结转的逐步结转分步法计算A产品成本.第一、第二两个车间月初、月末在产品定额成本资料及本月生产费用资料见“产品成本明细账”；自制半成品月初余额、本月第一车间完工半成品交库数量及本月第二车间领用自制半成品数量见“自制半成品明细账”.解：产品成本明细账车间名称：第一车间产品名称：半成品A自制半成品明细账半成品名称：半成品A 单位：件产品成本明细账产成品成本还原计算表（二）1．目的练习产品成本计算的综合结转分步法.2．资料某企业生产甲产品，分三个生产步骤进行生产。
该企业设有第一、第二、第三三个基本生产车间，甲产品由这三个车间顺序加工而成。
成本计算采用综合结转法。
原材料在第一车间开始加工时一次投入，半成品不通过中间仓库收发,上一步骤完工后全部交由下一步骤继续加工。
月末在产品按约当产量法计算，各车间月末在产品完工程度均为50％。
该企业本年5月份有关成本计算资料如表1、表2所示。
表1产量记录表2月初在产品成本和本月发生费用表3产品成本计算单135070÷（88＋16)＝1298。
75 24960÷(88＋16×50%）=260 19200÷（88＋16×50％）=200表4产品成本计算单173890÷(8050％）=326。
6表5产品成本计算单244450÷(96＋4）=2444.5 34300÷(96＋4×50％）=350 23520÷(96＋4×50%）=240表6(三)1．目的练习产品成本计算的平行结转分步法.2．资料某厂设有三个基本生产车间,第一车间生产甲半成品，交第二车间继续加工,第二车间生产乙半成品，交第三车间生产丙产成品。
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。
第四章习题及解答4-3 什么是进程？进程与程序的主要区别是什么？答：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次活动。
进程与程序的主要区别是：(1) 程序是指令的有序集合，是一个静态概念。
进程是程序在处理机的一次执行过程，是一个动态概念。
进程是有生命期的，因创建而产生，因调度而执行，因得到资源而暂停，因撤消而消亡；(2) 进程是一个独立的运行单元，是系统进行资源分配和调度的独立单元，而程序则不是。
(3) 进程与程序之间无一一对应关系。
一个程序可以对应多个进程，一个进程至少包含一个程序。
4-4 图4.2标明程序段执行的先后次序。
其中：I表示输入操作，C表示计算操作，P 表示打印操作，下角标说明是对哪个程序进行上述操作。
请指明：（1）哪些操作必须有先后次序? 其原因是什么？（2）哪些操作可以并发执行? 其原因又是什么？答：(1) ①I n、C n和P n之间有先后顺序要求，这是由于程序本身的逻辑要求。
②使用同一设备的不同的程序段，如C1…C n，I1…I n，P1…P n，之间有先后顺序要求，这是由于设备某一时刻只能为一个程序服务。
(2) 不同程序使用不同设备时，占用不同设备，无逻辑关系，可以并发执行，如I2和C1；I3、C2和P1。
4-9 某系统进程调度状态变迁图如图4.31(1) 什么原因会导致发生变迁2、变迁3、变迁4 ？答：发生变迁2的原因：时间片到发生变迁3的原因：请求I/O或其他系统调用发生变迁4的原因：I/O完成或其他系统调用完成(2) 在什么情况下，一个进程的变迁3 能立即引起另一个进程发生变迁1 ？答：一个进程的变迁3 能立即引起另一个进程发生变迁的条件是，就绪队列非空。
(3) 下列因果变迁是否可能发生？若可能，需要什么条件？a. 2→1；b. 3→2；c. 4→1答：a. 2→1 不需要条件，一定会发生。
b. 3→2 不可能发生。
c. 4→1 可能发生，条件：就绪队列为空，或在可剥夺调度方式下，转变为就绪状态的进程优先级最高。
第四章的习题及答案4-1 设有一台锅炉，水流入锅炉是之焓为62.7kJ ·kg -1，蒸汽流出时的焓为2717 kJ ·kg -1，锅炉的效率为70％，每千克煤可发生29260kJ 的热量，锅炉蒸发量为4.5t ·h -1，试计算每小时的煤消耗量。
解：锅炉中的水处于稳态流动过程，可由稳态流动体系能量衡算方程：Q W Z g u H s +=∆+∆+∆221体系与环境间没有功的交换：0=s W ，并忽 动能和位能的变化， 所以： Q H =∆设需要煤mkg ，则有：%7029260)7.622717(105.43⨯=-⨯m解得：kg m 2.583=4-2 一发明者称他设计了一台热机，热机消耗热值为42000kJ ·kg -1的油料0.5kg ·min -1,其产生的输出功率为170kW ，规定这热机的高温与低温分别为670K 与330K ，试判断此设计是否合理？解：可逆热机效率最大，可逆热机效率：507.06703301112max =-=-=T T η 热机吸收的热量：1m in210005.042000-⋅=⨯=kJ Q热机所做功为：1m in 102000m in)/(60)/(170-⋅-=⨯-=kJ s s kJ W该热机效率为：486.02100010200==-=Q W η 该热机效率小于可逆热机效率，所以有一定合理性。
4-3 1 kg 的水在1×105 Pa 的恒压下可逆加热到沸点，并在沸点下完全蒸发。
试问加给水的热量有多少可能转变为功？环境温度为293 K 。
解：查水蒸气表可得始态1对应的焓和熵为：H 1＝83.93kJ/kg, S 1=0.2962kJ/kg.K 末态2对应的焓和熵为：H 2＝2675.9kJ/kg, S 2=7.3609kJ/kg.K)/(0.259293.839.267512kg kJ H H Q =-=-=)/(0.522)2962.03609.7(15.2930.25920kg kJ S T H W sys id =-⨯-=∆-∆=4-4如果上题中所需热量来自温度为533 K 的炉子，此加热过程的总熵变为多少？由于过程的不可逆性损失了多少功？ 解：此时系统的熵变不变)./(0647.7K kg kJ S sys =∆炉子的熵变为)./(86.45330.2592K kg kJ T H T Q S sur -=-=∆-==∆ )./(205.286.40647.7K kg kJ S t =-=∆ )/(0.646205.215.2930kg kJ S T W t l =⨯=∆=4-5 1mol 理想气体，400K 下在气缸内进行恒温不可逆压缩，由0.1013MPa 压缩到1.013MPa 。
第4章循环结构程序设计【习题4-1】分析下面程序的结果：（1）程序运行结果：k=12（2）程序运行结果：*#（3）程序运行结果：（4）程序运行结果：k=0（5）程序运行结果：m=1【习题4-2】假设全班有30个学生，编写一个程序，连续输入30个学生的计算机考试成绩，并计算出全班学生的计算机平均成绩。
程序如下：/*c4_2.c*/#include <stdio.h>void main( ){float sum=0.0,ave=0.0,score;int i;for(i=0;i<30;i++){scanf("%f\n",&score);sum+=score;}ave=sum/i;printf("Average is %f\n",sum);ave;}【习题4-3】编程求1!+3!+5!+7!+…+19!的值。
程序如下：/*c4_3.c*/#include <stdio.h>void main( ){float sum=0.0;int i,j=1;for(i=1;i<20;i++){j*=i;if(i%2==0) continue;sum+=j;}printf("sum=%e\n",sum);}【习题4-4】打印出所有的水仙花数。
所谓水仙花数是指一个三位数，其各位数字的立方和等于该数字本身，如xyz=x3+y3+z3。
程序如下：/*c4_4.c*/#include <stdio.h>void main( ){int x,y,z;printf("水仙花数有:");for(x=1;x<=9;x++)for(y=0;y<=9;y++)for(z=0;z<=9;z++)if(x*100+y*10+z==x*x*x+y*y*y+z*z*z)printf("%-5d",x*100+y*10+z);}【习题4-5】分别用三种循环控制语句编写程序，求下面和式的值。
方法一：利用for循环实现程序如下：/*c4_5a.c*/#include <stdio.h>void main(){int s=0,i;for(i=1;i<=100;i++)s+=i;printf("s=%d\n",s);}方法二：利用while循环实现程序如下：/*c4_5b.c*/#include <stdio.h>void main(){int s=0,i=1;while(i<=100){s+=i;i++;}printf("s=%d\n",s);}方法三：利用do-while循环实现程序如下：/*c4_5c.c*/#include <stdio.h>void main(){int s=0,i=1;do{s+=i;i++;}while(i<=100)printf("s=%d\n",s);}【习题4-6】将从键盘输入的一对数，由小到大排序输出。
当输入一对相等数时结束循环。
程序如下：/*c4_6.c*/#include <stdio.h>void main(){int a,b,t;scanf("%d,%d",&a,&b);while(a!=b){if(a>b){ t=a;a=b;b=t; }printf("%d,%d\n",a,b);scanf("%d,%d",&a,&b);}}【习题4-7】从键盘输入的一组字符中统计出大写字母的个数m和小写字母的个数n，并输出m、n中的较大者。
程序如下：/*c4_7.c*/#include <stdio.h>void main(){int m=0,n=0;char c;while((c=getchar())!='\n'){if(c>'A'&&c<='Z') m++;if(c>='a'&&c<='z') n++;}printf("m=%d,n=%d,max=%d\n",m,n,m<n?n:m);}【习题4-8】输入n个数，求其最大数、最小数和平均值。
程序如下：/*c4_8.c*/#include <stdio.h>void main( ){int n,i,max,min,a;float s;scanf("%d,%d",&n,&a);s=max=min=a;for(i=1;i<n;i++){scanf("%d",&a);s+=a;if(max<a) max=a;if(min>a) min=a;}printf("Max=%d,Min=%d,avg=%f",max,min,s/n);}【习题4-9】输出显示自然数1～100之间的全部素数。
程序如下：/*c4_9.c*/#include <stdio.h>#include <math.h>void main(){int n,i,j,l=0;for(n=2;n<=100;n++){i=sqrt(n);for(j=2;j<=i;j++)if(!(n%j))break;if(j>=i+1)if(l<5){printf("%d\t",n);l++;}else{printf("%d\n",n);l=0;}}}【习题4-10】一个数如果恰好等于它的因子之和，就把它称为“完数”。
例如，28的因子为1、2、4、7、14，而28=1+2+4+7+14，因此28是“完数”。
编程序找出10000以内的所有“完数”并输出其因子。
程序如下：/*c4_10.c*/#include <stdio.h>void main(){int m,s,i;for(m=2;m<10000;m++){s=0;for(i=1;i<m;i++)if((m%i)==0) s=s+i;if(s==m){printf("%d,its factors are",m);for(i=1;i<m;i++)if(m%i==0) printf("%d ",i);printf("\n");}}【习题4-11】求算式xyz+yzz=888中的x、y、z的值（其中xyz和yzz分别表示一个三位数）。
程序如下：/*c4_11.c*/#include <stdio.h>void main(){int x,y,z,i,result=888;for(x=1;x<10;x++)for(y=1;y<10;y++)for(z=0;z<10;z++){i=100*x+10*y+z+100*y+10*z+z;if(i==result)printf("x=%d,y=%d,z=%d\n",x,y,z);}}【习题4-12】已知鸡兔共有30只，脚共有90只，编程计算鸡兔各有多少只。
程序如下：/*c4_12.c*/#include <stdio.h>void main(){int x,y;for(x=0;x<=30;x++){y=30-x;if((2*x+y*4)==90) printf("%d,%d\n",x,y);}}【习题4-13】猴子吃桃问题。
猴子第一天摘下若干个桃子，当即吃了一半，还不过瘾，又多吃了一个。
第二天早上又将剩下的桃子吃了一半，又多吃了一个。
以后每天早上都吃了前一天剩下的一半多一个。
知道第十天早上想再吃时，只剩下一个桃子了。
求第一天一共摘了多少个桃子？分析：前一天桃子数是后一天桃子数的2倍加2个。
程序如下：/*c4_13.c*/#include <stdio.h>void main( )int x,i;x=1;for(i=9;i>=1;i--)x=2*(x+1);printf("%d\n",x);}【习题4-14】编写程序，找出1-99之间的全部同构数。
（同构数的定义：出现在平方数的右边。
例如:5是25右边的数，25是625右边的数，5和25都是同构数）程序如下：/*c4_14.c*/#include <stdio.h>void main(){int i;for(i=1;i<100;i++)if(i*i%10==i||i*i%100==i) printf("%3d",i);}【习题4-15】使用嵌套循环输出下列图形:******* ** *******程序如下：/*c4_15.c*/#include <stdio.h>void main(){int i,j;for(i=0;i<=3;i++){for(j=0;j<=5;j++)if(i==0||j==0||i==3||j==5)printf("*");elseprintf(" ");printf("\n");}}【习题4-16】使用循环嵌套输出下列图形：********************程序如下：/*c4_16.c*/#include <stdio.h>void main( ){int i,j,k;for(i=0;i<=3;i++) /*i是外循环变量用于控制行数*/{for(k=1;k<=i;k++) /*k是内循环变量用于控制每行的空格数*/ printf(" ");for(j=0;j<=4;j++) /*j是内循环变量用于控制每行中星号的个数*/ printf("*");printf("\n");}}【习题4-17】编写一程序，根据用户输入的不同的边长，输出其菱形。
例如，边长为3的菱形为：*************程序如下：/*c4_17.c*/#include <stdio.h>void main(){int a,i,j,k;printf("please enter the number");scanf("%d",&a);for(i=0;i<=a-1;i++){for(j=0;j<=a-2-i;j++) printf(" ");for(k=0;k<=2*i;k++) printf("*");printf("\n");}for(i=0;i<=a-2;i++){for(j=0;j<=i;j++) printf(" ");for(k=0;k<=2*a-4-2*i;k++) printf("*");printf("\n");}}【习题4-18】编程实现从键盘输入若干学号，然后输出学号中十位数字是9的学号（输入0时结束循环）。
