《医用物理学》复习题及解答

《医用物理学》复习

、教材上要求掌握的习题解答:

习题1 ( P 31)

1 S 1 得：V

2 2V 1

2

取第2点处的水管位置为零势面，则由理想流体的伯努利方程有:

°

t

1

2 t 2

1

2

40 0.52 5 (rad)

2.5圈

⑵由M J 得 :

1 2

mr

5 0.15

Fr J

mr F

40

15

47.1(N)

2

2

2

W M

Fr 15 0.15 5 11.25 2 1.109 102(J) ⑶由 0 t 得 :

40 10 400 (rad /s)

由v r 得: v 0.15 400 60 188.4 (m/ s)

由a

a

2

2

a n

1 (r )

2 (r 2 )2得：

a ；(0.15 40 )2 (0.15 4002

2)2

■. (6 )2 (24000 2)2

0.5

t

24000

2 2

(m/s )

10 2

40 (rad),

1-7⑴ 1-8⑴由M

FR 、

i mR2 得:

FR ^mR 2

2

2F mR

2 100 100 1 2

2 rad /s

⑵E k S 100

500 J

1-15⑴已知骨的抗张强度为12 所以 F C S 12 107

⑵已知骨的弹性模量为

9 109Pa ,

107Pa ,

5 10 4

104N

所以

4

4.5 10 10

4 9 109 0.01 1 %

1-16 ??? E

F I 。 S I

F I 0 E

900 0.6

4

6 10 4 9 109

10 m

第2章 习题2 (P 46 ) 2-5由连续性方程 S 1V 1

S 2V 2

S 2

‘ 1 2

gh P 2

1 2

P

2 v 1

2

v 2

而R

(P 0 104) Pa P 2 P 0 P 2

(P 0为大气压强)

P 2

104

1/2 2 -(v 1 v 2

)

gh 104 -103(22 42) 103 9.8 1

2

13.8 103Pa 13 L8 K

Pa

2-8如图，设水平管粗、细处的截面积、压强、流速分别为

S 2、P 2、2，CO ?、水的密度分别为1 则由水平

管的伯努利方程有 1 2 1 2

p

i 2 1v

1 p

2 2 1v

2

由连续性方程有 S 1V 1 S 2V 2

则 CO 2 的流量为 Q S 2V 2 3S 2.,2 2gh/ 1(S ； S 12) 代入数据得 Q 0.25 m 3/s

2-9单位体积的粘性流体的伯努利方程为：

1 2 1 2 R 1 v 1 gh 1 P 2 1 v ； gh 2 W

2 2

则体积V 的粘性流体流动过程中克服粘性力所做的功为:

W [R P 2 1 (vj v|)

gg h 2)]V

第3章 习题3 ( P61)

3-6气泡内的压强为：

P R 0

gh

「°

13

105 103 9.8

1 ^^3 0.01 103

1.257 105 Pa

3-7做功为：W S 4

2

R 2

4.0 10

2 2

8 0.05

3

2.512 10 J

Sp P 1、v 1 和

且 P 1 P 2

2

gh

联立求解得： V

而对水平均匀管有: h 1 h 2 v 1

V 2

W (R P 2)V 25 10 6

(1.3 5

1.1) 105

0.5 J

S

1

压强差为：P 4 4 10

0.05

3.2 Pa

3-8气泡中压强为：乙1.116 2 6.°102

R 5 107 3.5 105Pa

2 cos 3-10 h 2 0.487

gr gr

3

13.6 10 9.8 4

2.0 10

0.0365m 3.65 cm

式中负号表示水银在毛细管中下

降。

第4章习题4 ( P95)

4-7⑴

0.1

<2 rad / s ；T -

m . 0.05

2 (s)

⑵?

??

00 ??? x10 cos - 2t (cm)

^kA2

2 01

0.12 5 104J

4-8 ⑴ A 3

cm ；

⑵?- x3cos( t 6)(cm) ; v 3 sin( t 6)(cm/s)

3 2cos( t )(cm/s2)

6

0时, X0 3cos- ?(cm)；

6 2 V

。3 sin

6

— (cm/ s)；

2

4-12 ⑴?u 2(m/s) ?波动方程为

4-13 ⑴将x 5m代入波动方程得到

5

r 0.06cos—(t ) 0.06cos(—t

9 2 9

§

18

x

y 0.06cos-(t ) (m) 9 2

P点的振动方程：

—)(m)

18

20 10 B0 A0

「CB?

1.5

3?- A C A A A B0

4-17⑴观察者不动，声源向着观察者运动，则

⑵观察者不动，声源远离观察者运动，则

、补充复习题及解答:

1、下列说法中正确的是

1） 人体平卧时，头、脚的动脉压等于心脏的动脉压。 （X ） 2） 驻波中两相邻波节间各点的振动振幅不同，但相位相同。（V ）

3） 毛细管的半径越小，不润湿液体在毛细管中上升的高度就越大。 （X ）

4） 肺泡表面液层中的表面活性物质减小表面张力系数，从而保证正常呼吸。（V ） 5） 物体做圆周运动时，切向加速度可能为零。（V ） 6） 刚体的转动惯量与刚体的质量大小有关，还与质量的分布有关。（V ）

7） 正应变大于零时为张应变。（V ）

8） 流体作层流所消耗的能量比湍流多。（X ）

9） 将细管插入完全不润湿液体中，则细管中的液面成凹形的半球面。 （X ） 10） 液体不润湿固体时，其接触角是180°。（X ）

11） 液体润湿固体时，附着力大于内聚力。（V ）

12） 利用逆压电效应，可将电磁振荡转变为机械振动而产生超声波。（V ） 13） 两个同方向、同频率的简谐振动的合振动是简谐振动。（V ） 14） 两个同方向、不同频率的简谐振动的合振动不是简谐振动。（V ）

15） 物体做简谐振动时，动能和势能的大小随时间变化的规律相同。 （X ）十 16） 驻波是两列振幅相同、相向传播的波叠加的合成波。（X ） 17） 波在介质中传播时，任意坐标x 处介质体元 V 内的动能和势能同时增大， 同时减小。（V ）

18） 波在介质中传播时，介质中的任一体元的能量是守恒的。 （X ）

19） 声波在两介质分界面上反射和折射时，若两介质声阻抗相近，则反射强，透 射弱。（X ）

20） 均匀带电球面内任一点P 的场强、电势都不为零。（X ）

21） 均匀带电球面内任一点P 的场强、电势都为零。（X ） 22） 均匀带电圆环在其圆心处产生的电场强度不为零。 （X ） 23）

均匀带电圆环在其圆心处产生的

电势等于零。 （X ）

24）

在电场力的作用下电

子总是从电势高处向电势低处运动。 （X ）

25）

在电场力的作用下

U u U s

f

s

乔 3000 3517H z

u u U s

3000 2615Hz

340 50

正电荷总是从电势高处向电势低处运动。（V）

26）在电场力的作用下正电荷总是从电势能大处向电势能小处运动。（V）

27）在电场力的作用下负电荷总是从电势能小处向电势能大处运动。（X）

2、一根质量为m、长为L的均匀细杆OA （如图），可绕通过其一端的光滑轴O

在竖直平面内转动，现使杆从水平位置由静止开始摆下，则

A、杆摆下时其角加速度不变（X）

B、杆摆下时其端点A的线速度随时间变化（V）

C、杆由水平位置摆下来的过程中，重力矩是减小的（V）

D在初始时刻杆的角加速度等于零（X）

E、杆摆下时角速度不随时间变化（X）

F、杆摆下时其角加速度逐渐增大（X）

3、如果通过任意封闭曲面的电通量为零，则

A、该曲面内一定有电荷且电荷的代数和为零（X）

B、该曲面内一定没有电荷（X）

C、该曲面内一定没有电荷或所有电荷的代数和为零（V）

D该曲面上各点的场强均为零（X）E、该曲面上各点的场强均相等（X）F、该曲面上各点的场强一定不等于零（X）

4、在一对等量同号点电荷连线的中点（取U 0），下述结论正确的是：

A ?电场强度和电势均为零（X）B.电场强度和电势均不为零（X）

C.电场强度为零，电势不为零（V）D ?电场强度不为零，电势为零（X）

5、在相距为2r、带电量q的一对等量异号点电荷连线的中点（取U 0 ），下

述结论正确的是：

A ?电场强度为」p （X）B.电场强度为q2（V）

4 0r 2 0r

C.电势为一q（X） D .电势为零（V）

0r

6由连续性方程知，血液从动脉血管到毛细血管流速的变化是（逐渐变慢），其主要原因是（毛细血管的总截面积比动脉血管的大）。

7、在连通器两端吹有大小不同，表面张力系数相同的两个肥皂泡，当打开连通器中部使两泡连通后，两泡的变化情况是（大泡变大，小泡变小）。

8、已知血液循环系统中血液流量为Q,主动脉一段的流阻为R f，则主动脉血压降的大小为（QRJ。若血管半径由于某种原因缩小了，其流阻会变（大）。

9、振幅、相位均相等的两相干波源发出的平面简谐波相遇，当波程差满足（半波长的奇数倍）时，其质点合振动的振幅最小；当波程差满足（半波长的偶数倍）时，其质点合振动的振幅最大。驻波中由于干涉减弱而振幅始终为最小的位置称

为（波节），驻波中由于干涉加强而振幅始终为最大的位置称为（波腹）。

10、驻波中两相邻的波节与波节之间的距离为（ 2 ），两相邻波节与波腹之间的距离为（）。

4

11、一个质量为0.20kg的物体作简谐振动，其振动方程为x 0.2cos（5t -）m ,

当振动动能为最大时，振动物体的位移大小为（0）,速度大小为（1m/s）;当振动势能为最大时，振动物体的位移大小为（0.2m），加速度大小为（5m/s2）。

12、质点做简谐振动，其振幅为A，振动频率为f。当t 0时，x A。贝U 质点振动的初相位为（n ）;质点振动的最大速度为（2 fA ）；t 0时质点振动的动能为（0 ）; 质点振动的总能量（保持不变）。

13、半径为R、带电为q的均匀带电球面内任一点P的场强为（0 ），电势为

q）;球面外离球心距离为r的N点的场强大小为（一乞二），电势为

4 0R 4 o r

（亠）。

4 °r

14、均匀电场的电场强度为E，则通过一半径为R的闭合半球面的电场强度通量为（0 ）。

15、静电场力做功与（路径）无关，静电场力是（保守力）。静电场力的功等于（电势能增量的负值）。

16、什么是气体栓塞？为什么要注意避免气体进入血管？

答案：见书上P59及P60。

17、当人体处于平卧位时，为什么心脏的动脉压稍大于头部的动脉压？

答案：人体平卧时头部的动脉压会稍低于心脏的动脉压，是因为血液是粘性流体，对于水平等截面管只有当两端有压强差时才能克服内摩擦力，使其在管中做稳定流动。

18、舞蹈、花样溜冰、杂技等表演节目中，演员进行旋转时，会先将手脚伸开以一定角速度旋转，然后迅速收回手脚，此时转速会怎样变化？为什么？

答案：见书上P11。

19、为什么测血压时常选手臂处作为测量部位？