《医用物理学》复习题及解答

《医用物理学》复习一、教材上要求掌握的习题解答：第1章 习题1 )31(P1-7 ⑴ )rad (.t ππωα40500210=-⨯=∆∆=， 圈5.2)(55.0402121220→=⨯⨯=+=rad t t ππαωθ⑵由αJ M =得： )(1.471540215.052212N mr F mr J Fr ==⨯==⇒==ππααα )(10109.125.11515.01522J Fr M W ⨯==⨯⨯===πππθθ ⑶由t αωω+=0得：)/(4001040s rad ππω=⨯=由ωr v =得：)/(4.1886040015.0s m v ==⨯=ππ 由22222)()(ωατr r a a a n +=+=得：)/(24000)24000()6()40015.0()4015.0(222222222s m a πππππ≈+=⨯⨯+⨯=1-8 ⑴ 由αJ M =、FR M =、221mR J =得：α221mR FR = 则 2/2110010022s rad mR F =⨯⨯==α ⑵ J S F W E k 5005100=⨯=⋅==∆1-15 ⑴已知骨的抗张强度为71012⨯Pa ，所以 N S F C 4471061051012⨯=⨯⨯⨯==-σ⑵ 已知骨的弹性模量为9109⨯Pa ，所以 101.010*******.4944==⨯⨯⨯⨯=⋅==-E S F E σε％1-16 ∵ l S l F E ∆⋅⋅==0εσ ∴ m E S l F l 4940101091066.0900--=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=∆ 第2章习题2 )46(P2-5由连续性方程 2211V S V S = 及 1221S S = 得：122V V = 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：2222112121v P gh v P ρρρ+=++ 而 Pa P P )10(401+= 202P P P '+= （0P 为大气压强）KPa Pa gh v v P 8.13108.1318.910)42(102110)(2110332234222142=⨯=⨯⨯+-⨯+=+-+='ρρ2-8 如图，设水平管粗、细处的截面积、压强、流速分别为111v p S 、、和222v p S 、、，2CO 、水的密度分别为21ρρ、。

则由水平管的伯努利方程有 221221112121v p v p ρρ+=+ 由连续性方程有 2211v S v S =且 h g p p 221ρ=-联立求解得：则2CO 的流量为 )(/22122122122S S gh S S v S Q -==ρρ代入数据得 s m Q /25.03=2-9 单位体积的粘性流体的伯努利方程为： W gh v P gh v P +++=++222212112121ρρρρ 则体积V 的粘性流体流动过程中克服粘性力所做的功为：221212121[()()]2W P P v v g h h V ρρ'=-+-+- 而对水平均匀管有：2121v v h h ==6512()2510(1.3 1.1)100.5W P P V J -'=-=⨯⨯-⨯=第3章 习题3 )61(P3-6 气泡内的压强为：Pa R gh P P 5335010257.11001.0073.0218.91010013.12⨯=⨯⨯+⨯⨯+⨯=++=-αρ3-7做功为：J R S W 322210512.205.08100.424--⨯=⨯⨯⨯=⋅⋅=∆=ππαα22221212()gh v S S S ρρ=-压强差为：Pa r P 2.305.0104442=⨯⨯==∆-α 3-8气泡中压强为：255722 6.0101.110 3.510510P p Pa R α--⨯⨯=+=⨯+=⨯⨯气 3-10 cm m r g r g h 65.30365.0100.28.9106.13487.022cos 243-=-=⨯⨯⨯⨯⨯-=-==-ραρθα 式中负号表示水银在毛细管中下降。

第4章 习题4 )95(P4-7 ⑴ s rad m k /205.01.0===ω；)(22s T πωπ== ⑵ ∵00=ϕ ∴)(2cos 10cm t x =⑶ J kA E 4221051.0012121-⨯=⨯⨯==4-8 ⑴ cm A 3=；)(22s T ==ωπ；60πϕ= ⑵ ∵)()6cos(3cm t x ππ+=；)/()6(sin 3s cm t v πππ+-= )/()6cos(322s cm t a πππ+-=∴ 0=t 时，)(2336cos30cm x ==π；)/(236sin 30s cm v πππ-=-=； 4-12 ⑴ ∵ )/(2s m u = ∴ 波动方程为)()2(9cos 06.0m x t y -=π将m x 5=代入波动方程得到P 点的振动方程：)()1859cos(06.0)25(9cos 06.0m t t y πππ-=-= ⑵ πϕ185-=∆ 4-13 ⑴πλλπλπϕϕλπϕϕϕ35.1202200121020=--=---=---=∆CACB A B r r r r⑵ ∵ πϕ3=∆ ∴ 0=-=B A C A A A4-17 ⑴观察者不动，声源向着观察者运动，则Hz f u u u f S S 35173000503403401=⨯-=-= ⑵观察者不动，声源远离观察者运动，则Hz f u u u f S S 26153000503403402=⨯+=+=二、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。

（×）2）驻波中两相邻波节间各点的振动振幅不同，但相位相同。

（√）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。

（×）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。

（√）5）物体做圆周运动时，切向加速度可能为零。

（√）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。

（√）7）正应变大于零时为张应变。

（√）8）流体作层流所消耗的能量比湍流多。

（×）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。

（×）10）液体不润湿固体时，其接触角是180°。

（×）11）液体润湿固体时，附着力大于内聚力。

（√）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。

（√）13）两个同方向、同频率的简谐振动的合振动是简谐振动。

（√）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。

（√）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。

（×）÷16）驻波是两列振幅相同、相向传播的波叠加的合成波。

（×）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。

（√）18）波在介质中传播时，介质中的任一体元的能量是守恒的。

（×）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。

（×）20)均匀带电球面内任一点P 的场强、电势都不为零。

（×）21)均匀带电球面内任一点P 的场强、电势都为零。

（×）22)均匀带电圆环在其圆心处产生的电场强度不为零。

（×）23)均匀带电圆环在其圆心处产生的电势等于零。

（×）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。

（×）25)在电场力的作用下正电荷总是从电势高处向电势低处运动。

（√）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。

（√）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。

（×）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 （×）B 、杆摆下时其端点A 的线速度随时间变化（√）C 、杆由水平位置摆下来的过程中，重力矩是减小的（√）D 、在初始时刻杆的角加速度等于零（×）E 、杆摆下时角速度不随时间变化（×）F 、杆摆下时其角加速度逐渐增大（×）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 （×）B 、该曲面内一定没有电荷（×）C 、该曲面内一定没有电荷或所有电荷的代数和为零（√）D 、该曲面上各点的场强均为零（×）E 、该曲面上各点的场强均相等 （×）F 、该曲面上各点的场强一定不等于零（×）4、在一对等量同号点电荷连线的中点（取0=∞U ），下述结论正确的是：A ．电场强度和电势均为零 （×）B ．电场强度和电势均不为零（×）C ．电场强度为零，电势不为零 （√）D ．电场强度不为零，电势为零（×）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0=∞U ），下述结论正确的是：A ．电场强度为204q r πε （×）B ．电场强度为202q r πε（√） C ．电势为02q rπε （×） D ．电势为零（√）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f R ，则主动脉血压降的大小为（ f QR ）。

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（ 2λ ），两相邻波节与波腹之间的距离为（4λ ）。

11、一个质量为0.20kg 的物体作简谐振动，其振动方程为0.2cos(5)2x t m π=+，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/s 2 ）。