医用物理学作业答案
医用物理学习题解答
1-1 回答下列问题：（1）位移和路程有何区别？两者何时量值相等？何时并不相等？（2）平均速度和平均速率有何区别？速度与速率有何区别？答：（1）位移是矢量，是由初始位置指向终点位置的有向线段。
路程是标量，是质点沿轨迹运动所经路径的长度。
当质点作单向的直线运动时两者数值相等。
除此之外二者不相等。
路程的大小大于位移的大小。
（2）平均速度是位移除以时间，是矢量。
平均速率是路程除以时间，是标量。
一般来说，平均速率大于平均速度的大小。
速度是位置矢量对时间的一阶导数，是矢量。
速率是路程对时间的一阶导数，是标量。
瞬时速度的大小等于瞬时速率。
1-2 ｜r ∆｜与r ∆ 有无不同?t d d r 和t d d r有无不同? t d d v和td d v 有无不同?其不同在哪里?解：（1）r∆是位移的模，∆r 是位矢的模的增量，即r ∆12r r -=，12r r r-=∆；（2）t d d r 是速度的模，即t d d r=v =t s d d .trd d 只是速度在径向上的分量.(3)t d d v 表示加速度的模，即tva d d=，t v d d 是加速度a 在切向上的分量.1-3 下列表述有错误吗？如有错误，请改正。
（1）12r r r -=∆ ； （2）dt v r=∆；（3）12r r r d-=； （4）F td I d =； （5）t F I ∆=∆ ； （6）r d F W∙=；（7）⎰⨯=bar d F W ；（8）21222121mv mvr d F -=∙ ，21222121mv mv W -=∆。
答：上述表述均有错，每式分别应改为 （1）12r r r -=∆； （2）⎰=∆21t t dt v r；（3）12r r r-=∆； （4）dt F I d =；（5）t F I ∆=∆ ； （6）r d F dW∙=；（7）⎰∙=bar d F W ；（8）2122212121mv mvr d F r r -=∙⎰，21222121mv mv W -= 1-4 两个圆盘用密度不同的金属制成的，但质量和厚度都相等，问哪个圆盘具有较大的转动惯量？飞轮的质量主要分布在边缘上，有什么好处？答：密度小的圆盘的转动惯量大。
《医用物理学》课程作答案
延安大学继续教育学院商洛函授站第一学期课程作业课程名称授课年级专业班级姓名《医学物理学》课程作业一、单项选择题1、理想流体作稳定流动时（D ）A、流经空间中各点速度相同B、流速一定很小C、其流线是一组平行线D、流线上各点速度不随时间变化2.血液在直径为2×10-2m的动脉管中的平均流速为0.35m.s-1(血液的密度ρ为1.05×103kg.m-3,粘滞系数为4.0×10-3Pa.s)。
那么血管中血液的流动形态是（B ）A、层流、湍流同时存在B、层流C、湍流D、不能确定3、医学上常用的超声波发生器产生超声波的原理是应用的：（ D ）A、压电效应B、电致伸缩效应C、光电效应D、多普勒效应4.一质点作上下方向的谐振动，设向上为正方向。
t=0时质点在平衡位置开始向上运动，则该谐振动的初相位为（ C ）A.0 B .2/π C.2/π- D.3/π5.同一媒质中，两声波的声强级相差20dB, 则它们的声强之比为：（ B ）A、20 ：1B、100 ：1C、2 ：1D、40 ：16、半径为R的球形肥皂泡，作用在球形肥皂泡上的附加压强是（ B ）A、Rα2B、Rα4C、R2αD、R4α7、从钠光灯发出的单色光，强度为I0，照射在一偏振片上，则透过光的强度为：（ B ）A、0B、20IC、I0cos2θD、I0cosθ8．某人对2．5米以外的物看不清，需配眼镜的度数为：（ B ）A、40度B、－40度C、250度D、－250度9.用600nm的光线照射一相距为0．3ｍｍ的双缝，在干涉图样中，中央明纹与第二明纹的距离为4mm。
则屏与缝的距离为：（D ）A、0．5mB、0．8mC、0．75mD、1m10、一放大镜的焦距为5cm，则它的角放大率为（ C ）A、10倍B、25倍C、5倍D、15倍11、提高显微镜分辨本领的方法有（ C ）A、增大光的波长B、提高放大倍数C、增加孔径数D、减小光的强度12、要使毛细管中的水面升高，应（ C ）A、使水升温B、加入肥皂C、减小毛细管的直径D、将毛细管往水里插深一些13.折射率为1.5的透镜，一侧为平面，另一侧是曲率半径为0.1m的凹面，则它在空气中的焦距为（ A ）A、-0.2mB、0.1mC、0.2mD、-0.1m14. 1mol理想气体由p1，V1绝热可逆膨胀到p2，V2则：（A ）A. Q＝0B. ΔS = 0C. ΔH = 0D. 全为015. n mol A与n mol B组成的溶液，体积为0.65dm3，当x B = 0.8时，A的偏摩尔体积V A =0.090dm3·mol-1，那么B的偏摩尔V B 为：（A ）A. 0.140 dm3·mol-1B. 0.072 dm3·mol-1C. 0.028 dm3·mol-1D. 0.010 dm3·mol-116. 25℃时，A、B和C三种物质（不能相互发生化学反应）所形成的溶液与固相A及由B、C组成的气相同时呈平衡，则此系统中能平衡共存最大相数是：（ A ）A.4B.3C.2D.417. 系统是N2和O2两种气体的混合物时，自由度应为：（ C ）A.1B.2C.3D.418. 已知下列反应的平衡常数：H2(g) + S(s) = H2S(s) ①K1；S(s) + O2(g) = SO2(g) ②K2。
医用物理学试题及答案
医用物理学试题及答案一、选择题1. 医用物理学包括以下哪些内容？A. 医学成像技术B. 放射治疗C. 辐射防护D. 生物电磁学E. 全部都是答案：E2. 放射线的作用机制主要包括以下哪些？A. 电离作用B. 共振作用C. 热效应D. 感光作用答案：A、C3. 医学成像技术主要包括以下哪些方法？A. X射线摄影B. 核医学影像学C. 磁共振成像D. 超声波成像E. 全部都是答案：A、B、C、D4. 某X射线装置的工作电压为80kV，电流为200mA，曝光时间为0.1秒，计算曝光量（mAs）为多少？答案：16mAs5. X光的量子能量与频率成何种关系？A. 正比关系B. 反比关系C. 无关答案：B二、判断题1. X射线对人体组织产生的生物效应主要是热效应。
答案：错误2. 核医学影像学主要利用磁共振原理进行成像。
答案：错误3. 超声波成像技术是一种无创的成像方法。
答案：正确4. CT扫描中的螺旋扫描技术可以提高成像速度。
答案：正确5. 数字减影血管造影（DSA）是一种放射治疗手段。
答案：错误三、简答题1. 请简要说明医学成像技术的发展对临床诊断的重要性。
答：医学成像技术的发展为临床诊断提供了重要的工具和方法。
通过不同的成像技术，医生可以观察到人体内部的结构和功能，帮助诊断疾病、评估治疗效果和指导手术操作。
不同的成像技术在不同的临床领域具有独特的应用优势，如X射线摄影适用于骨骼和肺部的成像，核医学影像学适用于心血管和肿瘤的诊断，磁共振成像适用于脑部和关节的成像等。
医学成像技术的发展不仅提高了诊断的准确性和精确度，还为各种疾病的治疗和康复提供了科学依据。
2. 简要介绍一下辐射防护的基本原则。
答：辐射防护的基本原则包括时间、距离和屏蔽。
时间原则要求尽量缩短接触辐射源的时间，减少辐射的累积剂量。
距离原则要求尽量远离辐射源，通过增加距离来减少辐射的强度。
屏蔽原则要求使用合适的材料和技术来阻挡和吸收辐射，减少辐射的穿透。
医用物理学课后练习题含答案
医用物理学课后练习题含答案
一、选择题
1.根据X射线照片的特征，下列哪项不是纤维样肺病的特点？
A. 肺门淋巴结增大
B. 双侧肺内网状磨玻璃影
C. 肺内斑片状高密度影
D. 胸腔积液或纤维化
答案：C
2.以下哪一项不属于CT扫描的基本步骤？
A. 选择适当的切面
B. 调节层厚
C. 选定切片
D. 光电转换
答案：D
3.下列哪项不是真空吸引原理的应用之一？
A. 针灸吸气
B. 饲喂牛奶
C. 飞机起重
D. 吸尘器清洁
答案：C
二、判断题
1.医用CT扫描仪的X射线灵敏度越高，获得的图像越清晰。
正确或错误？答案：错误
2.超声波在医学影像中的应用局限在脑部、肺部和心脏等重要脏器。
正确或错误？答案：错误
三、简答题
1.请简要描述核磁共振成像（MRI）的原理。
MRI成像是通过对人体进行高频电磁信号的照射，使人体内的原子产生共振吸收，产生电磁信号，接受信号后通过计算机循环分析，还原出高清晰度的图像。
MRI不仅可以观察软组织，对于脑、胸部和腹部等部位的对比度也非常好。
2.什么是加速器放射治疗？请谈一谈这种治疗方法的优势和不足。
加速器放射治疗是利用高能量的电子或X射线照射到肿瘤组织上面，对肿瘤细胞的DNA分子进行破坏而达到治疗的目的。
它的优点在于能够高度精确地定位到病变组织，从而减少对正常组织的影响，同时可控性也很高，能够精确调节剂量。
其不足之处在于，辐射剂量会对周围的正常细胞造成影响，从而引起其他症状和并发症，同时，这种治疗也需要高昂的费用支持，对于较为贫困的地区来说治疗难度较高。
(完整word版)医学物理学习题答案详解
三式联立求解，得
I1=-0.01A；I2=0.015A；I3=0.025A
则高斯面内的电荷量之和
7-9.
解：以细棒的轴线为对称轴，做出如图所高斯面
因上底和下底面无电场线通过，故
7-10.
解：
在带电直线上取线元dr,
8-8.
解：由图可知，电路中有1个独立节点，对f点所列的支路电流方程为：
根据基尔霍夫定律选定afcba和fedcf两个回路，并规定绕行方向为逆时针方向，分别列出回路方程：
1-6.
解:地球自转角速度 = ,转动惯量J= ,则角动量 ,转动动能
1-7.
解: ,将各已知量代入即可求解
第二章习题答案
2-1.
1.皮球在上升和下降阶段均受恒力(重力),因而皮球上下运动不是简谐振动.
2.小球在半径很大的光滑凹球面的底部摆动时,所受的力是指向平衡位置的回复力,且由于是小幅度摆动,回复力的大小和位移成正比(类似于单摆的小幅度摆动)。所以此情况下小球小幅度摆动是简谐振动。
第一章习题答案
1-4
解：对滑轮：由转动定律
对 ：
对 ：
又因为 得 联立上式得
则
1-5.
解:以质心为转轴分析,摩擦力矩为转动力矩。因A、B、C的质量和半径相同，故支持力 相同。由摩擦力 =μ ，摩擦力矩M= ·R可知，三者的摩擦力矩也相同。
圆盘A的转动惯量 = m ;实心球B的转动惯量 = m ;圆环C的转动惯量 = m .由M=Jα可知 ＞ ＞ ,所以B先到达,C最后到达.
6-8.
解：如图所示的循环过程是由两条等温线和两条绝热线组成，因此该循环为卡诺循环。循环的效率
7-3.
解：1.做一高斯面S1，其球心为大球和小球的球心，半径r1>R1
医用物理学试题及答案
医用物理学试题及答案一、选择题1. 医用物理学是研究什么的学科？A. 医学现象的物理原理B. 物理现象在医学中的应用C. 医学与物理学的交叉领域D. 以上都是答案：D2. 下列哪个不是X射线在医学中的应用？A. 放射治疗B. 影像诊断C. 核磁共振成像D. 计算机断层扫描答案：C3. 人体组织对电磁波的吸收与下列哪个因素无关？A. 频率B. 组织密度C. 组织温度D. 电磁波的极化方式答案：D4. 以下哪种波长的电磁波对人体组织的穿透能力最强？A. 红外线B. 可见光C. X射线D. 伽马射线答案：D5. 在医学超声检查中，通常使用的频率范围是多少？A. 1-10 MHzB. 10-50 MHzC. 50-100 MHzD. 100-500 MHz答案：A二、填空题1. 医用物理学中的放射治疗主要利用________射线的________效应来破坏病变细胞。
答案：X射线；照射2. 核磁共振成像技术(MRI)是利用氢原子核在外部磁场中的________现象来获取人体内部结构信息的。
答案：磁共振3. 超声波在医学中的应用主要包括________、________和________。
答案：诊断；治疗；生物效应研究4. 医学影像技术中，计算机辅助设计(CAD)主要用于________和________。
答案：图像处理；病变检测5. 激光在医学中的应用包括激光________、激光________和激光________。
答案：外科手术；治疗；诊断三、简答题1. 请简述医用物理学在现代医学中的重要性。
答：医用物理学将物理学的原理和技术应用于医学领域，极大地推动了医学诊断和治疗技术的发展。
通过医用物理学的应用，医生能够更准确地诊断疾病，更有效地进行治疗，并提高手术的成功率。
此外，医用物理学还促进了医疗设备的创新和改进，为患者提供了更为安全和舒适的医疗服务。
2. 解释X射线是如何在医学影像诊断中发挥作用的。
答：X射线是一种波长很短的电磁波，能够穿透人体组织并在不同组织界面上产生不同程度的吸收和散射。
医用物理学课后习题参考答案
t
x vdt 0
2
1
3 2 v0 / k
v0 kt
2v
3 0
/
2
3k
2
0
3k
练习二力 学基本定律（二）
22
1． m g 2k
3
2
2． 1i
j ； 1i
j
4
3
3．（ 4）
4．（ 1）
5．．（ 1） W f
2
Ek
1 m v0 22
1 2
mv02
3 8
mv02
（ 2） W f
mg 2 r
3v02 16 rg
1
a 0, t a
s
6
A / 2, vb 0
1
b
, tb s
3
3
A, vc 0
c
, tc
2s 3
练习八 机械振动（二）
1． 2:1， 1:4
2． 1cm ， 5 ， 12s 3
3．（ 2） 4．（ 1）
5．（ 1） amax A 2
1
22 1
5
Ek E m A
m A am a x 2 10 J
2
2
（ 2） E p
（4） n Q总 Q
83 10 6 8.29 10 15
1010 条
练习七
2 1． 1s，
3 2．见右图 3．（ 3） 4．（ 3）
， 14 3
， 5s
机械振动（一）
t =0s t =1s
t=0.25s
2
3
x
t=0.5 s
5．（ 1） x0 0.5cos 2
0 m ， v0
2.5 sin 2
医用物理学答案
医⽤物理学答案医⽤物理学习题集答案及简短解答说明：⿊体字母为⽮量练习⼀位移速度加速度⼀.选择题 C B A⼆.填空题1. 2.2. 6 t ; t+t33. -ω2r或-ω2 (A cosωt i+B sinωt j)x2/A2+y2/B2=1三．计算题1.取坐标如图,船的运动⽅程为x=[l2(t)-h2]1/2因⼈收绳(绳缩短)的速率为v0,即d l/d t=-v0.有u=d x/d t=(l d l/d t)/ (l2-h2)1/2=- v0 (x2+h2)1/2/xa= d v/d t=- v0[x (d x/d t)/ (x2+h2)1/2]/x-[(x2+h2)1/2/x2] (d x/d t)=- v0{-h2/[ x2 (x2+h2)1/2]}[ - v0 (x2+h2)1/2/x] =- v02h2/ x3负号表⽰指向岸边.2. 取坐标如图,⽯⼦落地坐标满⾜x=v0t cosθ=s cosαy=v0t sinθ-gt2/2=s sinα解得tanα= tanθ-gt/(2v0cosθ)=2v02sin(θ-α)cosθ/(g cos2α)当v0,α给定时,求s的极⼤值. 令d s/dθ=0,有0=d s/dθ=[2v02/(g cos2α)]··[cos(θ-α)cosθ- sin(θ-α)sinθ]=[2v02 cos(2θ-α)/(g cos2α)]cos(2θ-α)=02θ-α=π/2θ=π/4+α/2所以,当θ=π/4+α/2时, s有极⼤值,其值为s max=2v02sin(π/4-α/2)cos(π/4+α/2)/(g cos2α) = v02[sin(π/2)-sinα] /(g cos2α) = v02(1-sinα)/(g cos2α)练习⼆圆周运动相对运动⼀.选择题 B B D⼆.填空题1.79.5m.2.匀速率,直线, 匀速直线, 匀速圆周.3.4t i-πsinπt j, 4i-π2cosπt j,4m/s2,9.87m/s2.三.计算题1.M的速度就是r变化的速度,设CA=R.由r2=R2+l2-2Rl cosωtR/sinα=r/sinωt得2r d r/d t=2Rlωsinωt=2lωsinωt ·r sinα /sinωtv=d r/d t=lωsinα或v=d r/d t=lωR sinωt/r= lωR sinωt/( R2+l2-2Rl cosωt)1/22.取向下为X正向,⾓码0,1,2分别表⽰地,螺帽,升降机.依相对运动,有a12=a10-a20a12=g-(-2g)=3gv0=a20t0=-2gt0x=v0t+gt2=-2gt0t+gt2代⼊t0=2s, t=0.37s, 得x=-13.8m螺帽上升了s=13.8m练习三转动定律⾓动量守恒定律⼀.选择题 C D B⼆.填空题1. 20.2. 38kg ·m2.3. .mR2/4, 4M sinα/(mR), 16M2t2sinα/(mR)2.三.计算题1.切向⽅向受⼒分析如图，系m1= 20g的物体时动⼒学⽅程为mg－T=0Tr－Mµ=0所以摩擦阻⼒矩Mµ=mgr=3.92×10－2m·N 系m2=50g的物体时物体加速下降,由h=at2/2得a=2h/t2=8×10－3m/s2α=a/r=4×10－2s－2动⼒学⽅程为m2g－T=m2aTr－Mµ=Jα得绳系m2后的张⼒T= m2(g－a)=0.4896N 飞轮的转动惯量J =(Tr－Mµ)/α=1.468kg·m22.(1)受⼒分析如图.F(l1+l2)=Nl1N= F(l1+l2)/l1Mµ=rfµ=rµN=µrF(l1+l2)/l1－Mµ= Jα－µrF(l1+l2)/l1 =(mr2/2)αα=－2µF(l1+l2)/(l1mr)=－40/3=－13.3 rad/s2t=－ω0/α=7.07s由前⾯式⼦α=－2µF(l1+l2)/(l1mr)可得F'=－α'l1mr/[2µ(l1+l2)]= ω0l1mr/[4µ(l1+l2) t'] =177N练习四物体的弹性⾻的⼒学性质⼀.选择题 B B B⼆.填空题1. 1×10-102. 2.5×10-5三.计算题1. 4.9×108 N·m-22. 1.5×108 N·m-23×108 N·m-2练习五理想流体的稳定流动⼀.选择题 A A C⼆.填空题1. 352. 0.75m/s,3m/s3. 10cm三.计算题1. 解：由222212112121ghVPρ+ + = + + 2 2 1 1 S V S V=) ( 104 1 pa P P+ = m h h1 2 1 = -s m V/ 2S S= s m V V/ 4 2 1 2 = =∴) ( ) ( 2 1 2 1 2 2 2 1 1 2 h h g-+=∴ρρpa510151.1?=paPP421038.1?=-即第⼆点处的压强⾼出⼤⽓压强pa 41038.1?23322221211212121gh V P gh V P gh V P ρρρρρρ++=++=++ 01P P = 01=V 03P P = 3322S V S V =sm h h g V /3.13)(2313=-=∴s m V V /65.62132==∴paV h h g P P 42221121006.1021)(?=--+=∴ρρs m S V Q /266.002.03.13333=?==练习六⾎液的层流⼀.选择题 D C A ⼆.填空题 1. 2.78×10－3 Pa 2. 163. 减⼩，增加三. 计算题1.解：由v=［(P 1-P 2)/4ηL ］(R 2-r 2) 令r=0得 P 1-P 2=v ·4ηL/R2=2301.0210005.141.0-=8.0N/m22.解：根据泊肃叶公式l P P r Q η8)(214-π=⽽t m Q ??=ρ1 gh P P ρ=-12 tm l gh r ??=6242=--π= 0.0395 Pa ·s练习七简谐振动⼀.选择题 A C B⼆.填空题1. 2.0.2.A cos(2πt /T -π/2);A cos(2πt /T +π/3). 3. 见图.三.计算题1.解：A=0.1m ν=10 Hz ω=20π rad/s T=0.1s ф=(π/4+20πt) x(t =2s)=0.071m υ(t =2s)=-4.43m/sa(t =2s)=-278m/ s 2 2.解：（1）π（2）π/2（3）-π/3 （4）π/4练习⼋简谐振动的叠加、分解及振动的分类⼀.选择题 B E C ⼆.填空题1. x 2 = 0.02cos ( 4 π t －2π/3 ) (SI).2. 2π2mA 2/T 2.3. 5.5Hz ，1.三.计算题1.(1)平衡时,重⼒矩与弹⼒矩等值反向,设此时弹簧伸长为?x 0,有mgl /2－k ?x 0l '= mgl /2－k ?x 0l /3=0 设某时刻杆转过⾓度为θ, 因⾓度⼩,弹簧再伸长近似为θ l '=θ l/3,杆受弹⼒矩为 M k =－l 'F k =－ (l/3)[(?x 0+θ l/3)k ]=－k (?x 0l /3+θ l 2/3)合⼒矩为 M G + M k= mgl /2－k (?x 0l /3+θ l 2/3)=－k θ l 2/3 依转动定律,有－k θ l 2/3=J α= (ml 2/3)d 2θ /d t 2 d 2θ /d t 2+ (k /m )θ=0即杆作简谐振动.(2) ω=m k T=2πk m (3) t=0时, θ=θ0, d θ /d t ?t=0=0,得振幅θA =θ0, 初位相?0=0,故杆的振动表达式为θ=θ0cos(m k t )2.因A 1=4×10－2m, A 2=3×10－2m ?20=π/4, ?10=π/2,有A =[A 12+A 22+2A 1A 2cos(?20-?10)]1/2=6.48?10－2mtg ?0=(A 1sin ?10+A 2sin ?20) /(A 1cos ?10+A 2cos ?20)=2.0610=64.11○ ?0=244.11○因 x 0=A cos ?0=x 10+x 20=A 1cos ?10+A 2cos ?20=5.83?10－2m>0 ?0在I 、IV 象限,故0=64.11○=1.12rad所以合振动⽅程为x =6.48?10-2cos(2πt +1.12) (SI)。
医用物理学作业答案
第三章 流体的运动3-5水的粗细不均匀的水平管中作稳定流动,已知在截面S 1处的压强为110Pa,流速为0。
2m/s ，在截面S 2处的压强为5Pa ，求S 2处的流速（内摩擦不计）. 解：根据液体的连续性方程，在水平管中适合的方程：=+21121ρυP 22221ρυ+P代入数据得：22323100.12152.0100.121110υ⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯+得 )/(5.02s m =υ 答：S 2处的流速为0。
5m/s 。
3—6水在截面不同的水平管中作稳定流动，出口处的截面积为最细处的3倍，若出口处的流速为2m/s,问最细处的压强为多少？若在此最细处开个小孔，水会不会流出来?解：将水视为理想液体,并作稳定流动。
设管的最细处的压强为P 1，流速为v 1，高度为h 1，截面积为S 1；而上述各物理量在出口处分别用P 2、v 2、h 2和S 2表示。
对最细处和出口处应用柏努利方程得：=++121121gh P ρρυ222221gh P ρρυ++由于在水平管中，h 1=h 2=+21121ρυP 22221ρυ+P从题知：S 2=3S 1根据液体的连续性方程： S 1υ1 = S 2υ2∴ 212112213/3/υυυ===S S S S V又Pa P P 50210013.1⨯== ∴222201)3(2121υρρυ-+=P P=2204ρυ-P=235210410013.1⨯⨯-⨯ Pa 510085.0⨯=显然最细处的压强为Pa 510085.0⨯小于大气压，若在此最细处开个小孔，水不会流出来. 3-7在水管的某一点，水的流速为2 cm/s ，其压强高出大气压104 Pa ，沿水管到另一点高度比第一点降低了1m ，如果在第2点处水管的横截面积是第一点处的二分之一，试求第二点处的压强高出大气压强多少?解:已知：s m s cm /102/221-⨯==υ, a p p p 40110+=, m h 11=， 2/1/12=s s ,02=h ， x p p +=02水可看作不可压缩的流体，根据连续性方程有：2211v s v s =，故2112s v s v ==21v 又根据伯努利方程可得：22212112121v p gh v p ρρρ+=++故有：210121404212110v x p gh v p ⋅++=+++ρρρ12142310gh v x ρρ+-=110101)102(101231032234⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯-=-=2×104 pa3—8一直立圆柱形容器，高0.2m,直径0.2m ，顶部开启，底部有一面积为10—4m 2的小孔，水以每秒1.4×10—4m 3的快慢由水管自上面放入容器中。
医用物理学作业答案
第三章 流体的运动3-5水的粗细不均匀的水平管中作稳定流动,已知在截面S 1处的压强为110Pa,流速为0、2m/s,在截面S 2处的压强为5Pa,求S 2处的流速(内摩擦不计)。
解:根据液体的连续性方程,在水平管中适合的方程:=+21121ρυP 22221ρυ+P代入数据得:22323100.12152.0100.121110υ⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯+得 )/(5.02s m =υ 答:S 2处的流速为0、5m/s 。
3-6水在截面不同的水平管中作稳定流动,出口处的截面积为最细处的3倍,若出口处的流速为2m/s,问最细处的压强为多少？若在此最细处开个小孔,水会不会流出来？解:将水视为理想液体,并作稳定流动。
设管的最细处的压强为P 1,流速为v 1,高度为h 1,截面积为S 1;而上述各物理量在出口处分别用P 2、v 2、h 2与S 2表示。
对最细处与出口处应用柏努利方程得:=++121121gh P ρρυ222221gh P ρρυ++由于在水平管中,h 1=h 2=+21121ρυP 22221ρυ+P从题知:S 2=3S 1根据液体的连续性方程: S 1υ1 = S 2υ2∴ 212112213/3/υυυ===S S S S V又ΘPa P P 50210013.1⨯== ∴222201)3(2121υρρυ-+=P P=2204ρυ-P=235210410013.1⨯⨯-⨯ Pa 510085.0⨯=显然最细处的压强为Pa 510085.0⨯小于大气压,若在此最细处开个小孔,水不会流出来。
3-7在水管的某一点,水的流速为2 cm/s,其压强高出大气压104 Pa,沿水管到另一点高度比第一点降低了1m,如果在第2点处水管的横截面积就是第一点处的二分之一,试求第二点处的压强高出大气压强多少？解:已知:s m s cm /102/221-⨯==υ, a p p p 40110+=, m h 11=, 2/1/12=s s , 02=h ,x p p +=02水可瞧作不可压缩的流体,根据连续性方程有:2211v s v s =,故2112s v s v ==21v 又根据伯努利方程可得:22212112121v p gh v p ρρρ+=++故有:210121404212110v x p gh v p ⋅++=+++ρρρ12142310gh v x ρρ+-=110101)102(101231032234⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯-=-=2×104 pa3-8一直立圆柱形容器,高0、2m,直径0、2m,顶部开启,底部有一面积为10-4m 2的小孔,水以每秒1、4×10-4m 3的快慢由水管自上面放入容器中。
医用物理学试题及答案
医用物理学试题及答案一、选择题1. 医用物理学是研究什么领域的学科?A. 生物学B. 物理学C. 医学D. 化学答案: C. 医学2. X射线检查属于医用物理学中的哪个分支?A. 成像学B. 放射治疗学C. 高能物理学D. 核医学答案: A. 成像学3. 以下哪种仪器常用于测量血压?A. 电子血压计B. 磁共振成像仪C. γ射线治疗机D. 超声波成像仪答案: A. 电子血压计4. 对于医学影像的诊断，以下哪种成像技术最具有辐射风险?A. X射线摄影B. 超声波成像C. 核磁共振成像D. CT扫描答案: D. CT扫描5. 下列哪种检查方法可以用于检测骨骼中的肿瘤?A. 超声波成像B. 磁共振成像C. X射线摄影D. 核磁共振成像答案: C. X射线摄影二、填空题1. 医学中最早使用的成像技术是____。
答案: X射线摄影2. ______是一种医学诊断技术，利用了人体组织对高频声波的反射。
答案: 超声波成像3. 核医学利用了放射性核素的____特性进行医学影像诊断。
答案: 放射性4. 磁共振成像（MRI）利用了____现象来获得人体内部的图像。
答案: 核磁共振5. 医用物理学的发展使得医学影像的质量得到了____。
答案: 提高三、简答题1. 请简述X射线摄影的原理及其在医学中的应用。
答案: X射线摄影利用X射线通过人体组织时的吸收、散射和透射来获得影像。
它可以用于检查骨骼、肺部和消化道等部位的疾病，如骨折、肺炎和胃肠道疾病等。
2. 超声波成像的原理是什么？举例说明其在医学实践中的应用。
答案: 超声波成像利用高频声波在人体组织中的传播、反射和散射来生成影像。
例如，在妇科中，超声波成像可用于检查孕妇子宫内的胎儿情况；在心脏病学中，超声波成像可以检测心脏功能和心脏瓣膜异常等。
3. 请说明核医学的基本原理及其在癌症治疗中的应用。
答案: 核医学利用放射性核素的放射特性，通过核素在人体内的摄取、分布和代谢过程来进行医学诊断和治疗。
医用物理学试题及答案
医用物理学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪个选项是医用物理学研究的范畴？A. 医学影像技术B. 医学伦理学C. 医学统计学D. 医学心理学答案：A2. 医用物理学中，X射线的发现者是：A. 爱因斯坦B. 牛顿C. 伦琴D. 居里夫人答案：C3. 在医用物理学中，MRI代表什么？A. 磁共振成像B. 正电子发射断层扫描C. 计算机断层扫描D. 核磁共振答案：A4. 下列哪个设备不是医用物理学中使用的？A. 超声波设备B. 核磁共振设备C. 心电图机D. 显微镜答案：D5. 医用物理学在治疗癌症时，主要利用哪种射线？A. X射线B. α射线C. β射线D. γ射线答案：A6. 医用物理学中，哪种类型的激光器常用于眼科手术？A. 固体激光器B. 气体激光器C. 半导体激光器D. 液体激光器答案：B7. 在医用物理学中，下列哪个参数是描述超声波特性的？A. 频率B. 速度C. 波长D. 所有选项答案：D8. 下列哪个选项不是医用物理学中常用的成像技术？A. CTB. PETC. MRID. X光答案：B9. 医用物理学中，用于诊断心脏病的常用设备是：A. 超声波设备B. X光设备C. MRI设备D. PET设备答案：A10. 医用物理学中，用于治疗肿瘤的放射治疗技术是：A. 放射线治疗B. 化疗C. 免疫治疗D. 物理治疗答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 医用物理学中，______是利用X射线穿透人体不同组织的能力差异来成像的技术。
答案：X光成像2. 医用物理学中的______技术，是通过磁场和射频脉冲来获取人体内部结构信息的。
答案：MRI3. 医用物理学中，______是一种利用放射性同位素来诊断和治疗疾病的方法。
答案：核医学4. 在医用物理学中，______是一种利用超声波在人体内传播的特性来进行诊断的技术。
答案：超声波成像5. 医用物理学中，______是一种利用激光与生物组织相互作用的特性来进行诊断和治疗的技术。
(完整word版)医学物理学习题答案详解
4-1.
答：射流在静止气体中喷射时，射流两侧的一部分气体随射流流动，从而在射流两侧形成局部低压区。远处的气压未变，因此远处气体不断流向低压区，以补充被卷吸带走的气体，从而形成了射流的卷吸作用。
4-2.
答：对于一定的管子，在流量一定的情况下，管子越粗流速越小；在管子两端压强差一定的情况下，管子越粗
对 ：
对 ：
又因为 得 联立上式得
则
1-5.
解:以质心为转轴分析,摩擦力矩为转动力矩。因A、B、C的质量和半径相同，故支持力 相同。由摩擦力 =μ ，摩擦力矩M= ·R可知，三者的摩擦力矩也相同。
圆盘A的转动惯量 = m ;实心球B的转动惯量 = m ;圆环C的转动惯量 = m .由M=Jα可知 ＞ ＞ ,所以B先到达,C最后到达.
则高斯面内的电荷量之和
7-9.
解：以细棒的轴线为对称轴，做出如图所示高斯面
因上底和下底面无电场线通过，故
7-10.
解：
在带电直线上取线元dr,
8-8.
解：由图可知，电路中有1个独立节点，对f点所列的支路电流方程为：
根据基尔霍夫定律选定afcba和fedcf两个回路，并规定绕行方向为逆时针方向，分别列出回路方程：
5-2.
答：由 可知，当P、T相同时，两种气体单位体积内的分子数n相同；不同种类气体的分子质量不同，故而单位体积内气体质量不同。
5-7.
解：因肥皂泡有内外两层膜，增加表面积为 =1×
需要做功为 =2.5× J
5-9.
解：设小水滴的半径为r,大水滴的半径为R。8个小水滴融合为1个大水滴
=2mm
8个小水滴的表面能 ，大水滴的表面
6-8.
解：如图所示的循环过程是由两条等温线和两条绝热线组成，因此该循环为卡诺循环。循环的效率
医用物理学答案
医用物理学习题集答案及简短解答说明：黑体字母为矢量练习一位移速度加速度一.选择题 C B A二.填空题1. 2.2. 6 t ; t+t33. -ω2r或-ω2 (A cosωt i+B sinωt j)x2/A2+y2/B2=1三．计算题1.取坐标如图,船的运动方程为x=[l2(t)-h2]1/2因人收绳(绳缩短)的速率为v0,即d l/d t=-v0.有u=d x/d t=(l d l/d t)/ (l2-h2)1/2=- v0 (x2+h2)1/2/xa= d v/d t=- v0[x (d x/d t)/ (x2+h2)1/2]/x-[(x2+h2)1/2/x2] (d x/d t)=- v0{-h2/[ x2 (x2+h2)1/2]}[ - v0 (x2+h2)1/2/x]=- v02h2/ x3负号表示指向岸边.2. 取坐标如图,石子落地坐标满足x=v0t cosθ=s cosαy=v0t sinθ-gt2/2=s sinα解得tanα= tanθ-gt/(2v0cosθ)t=2v0sin(θ-α)/(g cosα)s=x/cosα= v0t cosθ / cosα=2v02sin(θ-α)cosθ/(g cos2α)当v0,α给定时,求s的极大值. 令d s/dθ=0,有0=d s/dθ=[2v02/(g cos2α)]··[cos(θ-α)cosθ- sin(θ-α)sinθ]=[2v02 cos(2θ-α)/(g cos2α)]cos(2θ-α)=02θ-α=π/2θ=π/4+α/2所以,当θ=π/4+α/2时, s有极大值,其值为s max=2v02sin(π/4-α/2)cos(π/4+α/2)/(g cos2α) = v02[sin(π/2)-sinα] /(g cos2α)= v02(1-sinα)/(g cos2α)练习二圆周运动相对运动一.选择题 B B D二.填空题1.79.5m.2.匀速率,直线, 匀速直线, 匀速圆周.3.4t i-πsinπt j, 4i-π2cosπt j,4m/s2,9.87m/s2.三.计算题1.M的速度就是r变化的速度,设CA=R.由r2=R2+l2-2Rl cosωtR/sinα=r/sinωt得2r d r/d t=2Rlωsinωt=2lωsinωt ·r sinα /sinωtv=d r/d t=lωsinα或v=d r/d t=lωR sinωt/r= lωR sinωt/( R2+l2-2Rl cosωt)1/22.取向下为X正向,角码0,1,2分别表示地,螺帽,升降机.依相对运动,有a12=a10-a20a12=g-(-2g)=3gh= a12t2/2t=[2h/(3g)]1/2=0.37sv0=a20t0=-2gt0x=v0t+gt2=-2gt0t+gt2代入t0=2s, t=0.37s, 得x=-13.8m螺帽上升了s=13.8m练习三转动定律角动量守恒定律一.选择题 C D B二.填空题1. 20.2. 38kg ·m2.3. .mR2/4, 4M sinα/(mR), 16M2t2sinα/(mR)2.三.计算题1.切向方向受力分析如图，系m1= 20g的物体时动力学方程为mg－T=0Tr－Mμ=0所以摩擦阻力矩Mμ=mgr=3.92×10－2m·N 系m2=50g的物体时物体加速下降,由h=at2/2得a=2h/t2=8×10－3m/s2α=a/r=4×10－2s－2动力学方程为m2g－T=m2aTr－Mμ=Jα得绳系m2后的张力T= m2(g－a)=0.4896N 飞轮的转动惯量J =(Tr－Mμ)/α=1.468kg·m22.(1)受力分析如图.F(l1+l2)=Nl1N= F(l1+l2)/l1Mμ=rfμ=rμN=μrF(l1+l2)/l1－Mμ= Jα－μrF(l1+l2)/l1 =(mr2/2)αα=－2μF(l1+l2)/(l1mr)=－40/3=－13.3 rad/s2t=－ω0/α=7.07s∆θ=ω0t+αt2/2=－ω02/(2α)～53转(2) ω''=ω0/2=ω0+α' t'α'=－ω0/(2t')=－7.5π=23.6rad/s2由前面式子α=－2μF(l1+l2)/(l1mr)可得F'=－α'l1mr/[2μ(l1+l2)]= ω0l1mr/[4μ(l1+l2) t']=177N练习四物体的弹性骨的力学性质一.选择题 B B B二.填空题1. 1×10-102. 2.5×10-5三. 计算题 1. 4.9×108 N ·m -22. 1.5×108 N ·m -23×108 N ·m -2练习五 理想流体的稳定流动一.选择题 A A C 二.填空题 1. 352. 0.75m/s,3m/s3. 10cm 三. 计算题1. 解： 由222212112121gh V P gh V P ρρρρ++=++2211S V S V = )(10401pa P P += m h h 121=- s m V /21= 1221S S = s m V V /4212==∴ )()(2121222112h h g V V P P -+-+=∴ρρ pa 510151.1⨯=pa P P 4021038.1⨯=-即第二点处的压强高出大气压强pa 41038.1⨯3. 解：由323322221211212121gh V P gh V P gh V P ρρρρρρ++=++=++01P P = 01=V 03P P = 3322S V S V =sm h h g V /3.13)(2313=-=∴s m V V /65.62132==∴pa V h h g P P 42221121006.1021)(⨯=--+=∴ρρs m S V Q /266.002.03.13333=⨯==练习六 血液的层流一.选择题 D C A 二.填空题 1. 2.78×10－3Pa 2. 163. 减小，增加 三. 计算题1.解：由v=［(P 1-P 2)/4ηL ］(R 2-r 2)令r=0得 P 1-P 2=v ·4ηL/R 2=2301.0210005.141.0⨯⨯⨯⨯-=8.0N/m 22.解：根据泊肃叶公式lP P r Q η8)(214-π=而tm Q ∆∆=ρ1 gh P P ρ=-12 tm l gh r ∆∆=∴/824ρηπs Pa 60/106.61.085.08.910)9.1()102/1.0(36242⋅⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=--π= 0.0395 Pa ·s练习七 简谐振动一.选择题 A C B二.填空题1. 2.0.2.A cos(2πt /T -π/2); A cos(2πt /T +π/3).3. 见图. 三.计算题1.解：A=0.1m ν=10 Hz ω=20π rad/s T=0.1s ф=(π/4+20πt) x(t =2s)=0.071m υ(t =2s)=-4.43m/s a(t =2s)=-278m/ s 22.解：（1）π （2）π/2（3）-π/3 （4）π/4练习八 简谐振动的叠加、分解及振动的分类 一.选择题 B E C 二.填空题1. x 2 = 0.02cos ( 4 π t －2π/3 ) (SI).2. 2π2mA 2/T 2.3. 5.5Hz ，1. 三.计算题1.(1)平衡时,重力矩与弹力矩等值反向,设此时弹簧伸长为∆x 0,有mgl /2－k ∆x 0l '= mgl /2－k ∆x 0l /3=0 设某时刻杆转过角度为θ, 因角度小,弹簧再伸长近似为θ l '=θ l/3,杆受弹力矩为M k =－l 'F k =－(l/3)[(∆x 0+θ l/3)k ] =－k (∆x 0l /3+θ l 2/3) 合力矩为 M G + M k = mgl /2－k (∆x 0l /3+θ l 2/3)=－k θ l 2/3 依转动定律,有－k θ l 2/3=J α= (ml 2/3)d 2θ /d t 2d 2θ /d t 2+ (k /m )θ=0即杆作简谐振动. (2) ω=m k T=2πk m (3) t=0时, θ=θ0, d θ /d t ⎢t=0=0,得振幅θA =θ0,初位相ϕ0=0,故杆的振动表达式为θ=θ0cos(m k t )2.因A 1=4×10－2m, A 2=3×10－2m ϕ20=π/4, ϕ10=π/2,有A =[A 12+A 22+2A 1A 2cos(ϕ20-ϕ10)]1/2=6.48⨯10－2m tg ϕ0=(A 1sin ϕ10+A 2sin ϕ20) /(A 1cos ϕ10+A 2cos ϕ20)=2.061ϕ0=64.11○ ϕ0=244.11○因x0=A cosϕ0=x10+x20=A1cosϕ10+A2cosϕ20=5.83⨯10－2m>0ϕ0在I、IV象限,故ϕ0=64.11○=1.12rad所以合振动方程为x=6.48⨯10-2cos(2πt+1.12) (SI)。
医用物理试题及答案
医用物理试题及答案一、选择题1. 下列哪个选项是医用物理中常用的成像技术？A. 核磁共振成像（MRI）B. 正电子发射断层扫描（PET）C. 超声波成像D. 所有以上选项答案：D2. 医用物理中，X射线的波长范围是多少？A. 10^-10 米B. 10^-8 米C. 10^-12 米D. 10^-6 米答案：B二、填空题1. 医用物理中，______是一种利用放射性同位素来诊断和治疗疾病的方法。
答案：核医学2. 医用物理中，______是一种利用电磁波在不同组织中传播速度不同来成像的技术。
答案：超声波成像三、简答题1. 简述医用物理在放射治疗中的应用。
答案：在放射治疗中，医用物理主要涉及放射源的选择、剂量计算、辐射防护以及治疗计划的制定。
通过精确的剂量分布，确保肿瘤细胞得到足够的辐射剂量，同时保护周围正常组织。
2. 描述医用物理在诊断成像中的作用。
答案：医用物理在诊断成像中的作用包括提供成像原理的物理基础，如X射线成像、MRI、PET等；设计和优化成像设备，提高成像质量和分辨率；以及开发新的成像技术和方法，以满足临床需求。
四、计算题1. 假设一个医用X射线管的管电压为100kV，计算其产生的X射线的最大光子能量。
答案：最大光子能量可以通过以下公式计算：E = e * V，其中E是能量（单位：焦耳），e是电子电荷（1.6 x 10^-19 库仑），V是管电压（100kV）。
因此，E = (1.6 x 10^-19) * (100 x 10^3) = 1.6 x 10^-14 焦耳。
五、论述题1. 论述医用物理在现代医疗中的重要性。
答案：医用物理在现代医疗中的重要性体现在多个方面。
首先，它为诊断提供了重要的成像技术，如MRI、CT、PET等，使得医生能够更准确地诊断疾病。
其次，在治疗方面，医用物理提供了放射治疗、超声波治疗等方法，提高了治疗效果。
此外，医用物理还涉及到医疗设备的设计与优化，以及医疗过程中的辐射防护，确保了医疗的安全性和有效性。
医用物理学答案第10
2d sin ϕ = ± kλ
λ=
2d sin ϕ 2 × 2.75 × 10 −10 sin 60 = = 1.19 × 10 −10 (m ) 4 k
I = I 0e − µ x = I 0e x1 =
2
பைடு நூலகம்
− µ . nx 1
2
ln 2
µ
1 ln 0.01 I ln =− ≈ 6.6 ln 2 µ⋅ x1 I0
2
n=−
10—5.已知人体肌肉的密度为 1.04×103kg.m –3，人体肌肉对 X射线（管电压为 60kV）的线性衰减系数为 0.2455×102m–1。求管电压为 60kV时，人体肌肉对 X 射线（管电压为 60kV）的质量衰减系数。 解：
µm =
µ 0.2455 × 10 2 = = 0.0236(m 2 .kg −1 ) 3 ρ 1.04 × 10
10—6. 已知对管电压为 40kV的 X射线，人体肌肉和骨骼的线性衰减系数分别为 0.4012×102m –1 和 2.4434×102m –1 ，对管电压为 150kV的 X射线，人体肌肉和 骨骼的线性衰减系数分别为 0.1842×102m –1 和 0.3918×102m –1。若对手部拍 片，应采用哪种 X射线？ 解：
I = I 0e −µ x
µ Al xAL = µ pb xpb
xAL
µ pb 2.61× 10 5 = × 1 = 19.77(mm ) ≈ 1.98 × 10 −2 (m ) xpb = 4 µ Al 1.32 × 10
10—4.物质对 X 射线强度衰减一半的厚度称为半价层。对单能 X 射线，要经过 几个半价层，强度才减少到原来的 1%？ 解：
对40kV射线 对150kV射线
医用物理学课后习题参考答案解析
医用物理学课后习题参考答案解析-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN医用物理学课后习题参考答案第一章1-1 ① 1rad/s ② 6.42m/s1-2 ① 3.14rad/s - ② 31250(3.9310)rad π⨯ 1-3 3g =2l β 1-4 1W=g 2m l 1-5 ① 22k E 10.8(1.0710)J π=⨯ ② -2M=-4.2410N m ⨯⋅③ 22W 10.8(1.0710)J π=-⨯1-6 ① 26.28rad/s ② 314rad ③ 394J ④ 6.28N1-7 ① ω ② 1g 2m l 1-8 ① =21rad/s ω ② 10.5m/s1-9 ① =20rad/s ω ② 36J ③ 23.6kg m /s ⋅1-10 ① 211=2ωω ②1=-2k k1E E ∆ 1-11 =6rad/s ω 1-12 12F =398F 239NN =1-13 ① 51.0210N ⨯ ② 1.9%1-14 ① 42210/N m ⨯ ② 52410/N m ⨯1-15 ① -65m(510)m μ⨯ ② -31.2510J ⨯第三章3-1 -33V=5.0310m ⨯3-2 ① 12m/s ② 51.2610a P ⨯3-3 ① 9.9m/s ② 36.0m3-4 ①-221.510;3.0/m m s ⨯ ② 42.7510a P ⨯ ③粗处的压强大于51.2910a P ⨯时，细处小于P 0时有空吸作用。
3-5 主动脉内Re 为762～3558，Re<1000为层流，Re>1500为湍流， 1000< Re<1500为过渡流。
3-6 71.210J ⨯ 3-7 0.77m/s3-8 ①3=5.610a P P ∆⨯ ②173=1.3810a P s m β-⨯⋅⋅③-143Q=4.0610/m s ⨯3-9 0.34m/s 3-10 431.5210/J m ⨯第四章4-1 -23S=810cos(4t )m 2ππ⨯+或-2-2S=810cos(4t-)m=810sin 4t 2πππ⨯⨯4-2 ① ϕπ∆= ② 12t=1s S 0,S 0==当时，4-3 ① S=0.1cos(t-)m 3ππ ②5t (0.833)6s s ∆=4-4 ①-2S=810cos(2t-)m 2ππ⨯ ② -2=-1610s in(2t-)m/s 2v πππ⨯;2-22a=-3210cos(2t-)m/s 2πππ⨯③k E =0.126J 0.13J;F=0≈.4-5 ①max =20(62.8)m/s v π ②242max a =4000 3.9410m/s π=⨯③22321E=m A =1.9710J=200J 2ωπ⨯ 4-6 ①2A 5.010,=4,T=0.25,=1.25m Hz s m νλ-=⨯② -2S=5.010cos8(t-)0.5xm π⨯ 4-7 ①S=0.10cos(-)0.10cos 0.2(-)522x xt m t m ππ= ②S=-0.10m4-8 ①=60,=1.0Hz m νλ ② -2S=5.010cos120(-)60xt m π⨯ 4-9 ①1s ϕπ-=②2A 6.010,=20,T=0.1,=0.2,c 2.m s m m/s ωπλ-=⨯= 4-10 ①22-31=A =25.44J m 2ερω⋅ ②328.4210W m -⨯⋅ 4-11 ① 0 ② 2A4-12 ①-39.1210a P ⨯ ②-9E=1.6510J ⨯4-13 ① 889.9 ② 0.54-14 ① -621.010W m -⨯⋅ ② -61.010W ⨯ 4-15 2=0.054 5.410v m/s m/s -=⨯第五章5-1 ①71.110a P ⨯ ②67.0810a P ⨯5-2 ① 2534.8310m -⨯ ② -9=2.7310;9d m ⨯倍。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
医用物理学作业答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN2第三章 流体的运动3-5水的粗细不均匀的水平管中作稳定流动，已知在截面S 1处的压强为110Pa ，流速为0.2m/s ，在截面S 2处的压强为5Pa ，求S 2处的流速（内摩擦不计）。
解：根据液体的连续性方程，在水平管中适合的方程：=+21121ρυP 22221ρυ+P 代入数据得：22323100.12152.0100.121110υ⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯+得 )/(5.02s m =υ答：S 2处的流速为0.5m/s 。
3-6水在截面不同的水平管中作稳定流动，出口处的截面积为最细处的3倍，若出口处的流速为2m/s ，问最细处的压强为多少若在此最细处开个小孔，水会不会流出来解：将水视为理想液体，并作稳定流动。
设管的最细处的压强为P 1，流速为v 1，高度为h 1，截面积为S 1；而上述各物理量在出口处分别用P 2、v 2、h 2和S 2表示。
对最细处和出口处应用柏努利方程得：=++121121gh P ρρυ222221gh P ρρυ++ 由于在水平管中，h 1=h 2=+21121ρυP 22221ρυ+P 从题知：S 2=3S 1根据液体的连续性方程： S 1υ1 = S 2υ23 ∴ 212112213/3/υυυ===S S S S V又Pa P P 50210013.1⨯== ∴ 222201)3(2121υρρυ-+=P P=2204ρυ-P=235210410013.1⨯⨯-⨯Pa 510085.0⨯=显然最细处的压强为Pa 510085.0⨯小于大气压，若在此最细处开个小孔,水不会流出来。
3-7在水管的某一点，水的流速为2 cm/s ，其压强高出大气压104 Pa,沿水管到另一点高度比第一点降低了1m ，如果在第2点处水管的横截面积是第一点处的二分之一，试求第二点处的压强高出大气压强多少？解：已知：s m s cm /102/221-⨯==υ, a p p p 40110+=, m h 11=, 2/1/12=s s , 02=h , x p p +=02水可看作不可压缩的流体，根据连续性方程有：2211v s v s =，故2112s v s v ==21v 又根据伯努利方程可得：422212112121v p gh v p ρρρ+=++故有：210121404212110v x p gh v p ⋅++=+++ρρρ 12142310gh v x ρρ+-= 110101)102(101231032234⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯-=- =2×104 pa3-8一直立圆柱形容器，高0.2m ，直径0.2m ，顶部开启，底部有一面积为10-4m 2的小孔，水以每秒1.4×10-4m 3的快慢由水管自上面放入容器中。
问容器内水面可上升的高度？若达到该高度时不再放水，求容器内的水流尽需多少时间。
解：如图，设某一时刻容器中水平距底面为h,此时，如图作一流线经过1，2两点。
由柏努利方程得：222221112121v gh P v gh P ρρρρ++=++由连续性原理得：Q v S v S ==2211 因1，2点与大气相通，故021P P P ==又由题知，21S S >>，求2v 时可认为01≈v ，代入柏努利方程易得：gh v 22≈当从上注水时，当Q gh S v S ==2222时，水面稳定，不升不降。
此时：)(1.0)10(8.92)104.1(224242220m gS Q h =⨯⨯⨯==-- 停止注水后，水面开始下降，设下降速度为1v ，故：gh S S v S S dt dh v 2122121==-=5dt S S gh dh122=-，两边积分得：⎰⎰=-t h dt S S gh dh 012002 t S S g h 12022=，)(2.118.91.02104/1.014.324/2420220211s g h S d g h S S t =⨯⨯===-π 答：（略）。
3-10用皮托管插入流水中测水流速度，设管中的水柱高度分别为3510m -⨯和25.410m -⨯，求水流速度。
解：由皮托管原理 212v g h ρρ=∆0.98(/)v m s ===3-11一条半径为3mm 的小动脉被一硬斑部分阻塞，此狭窄段的有效半径为2mm ，血流平均速度为50cm/s ，试求：（1） 未变窄处的血流平均速度；（2） 会不会发生湍流；（3） 狭窄处的血流动压强。
解：(1)设血液在未变窄处和狭窄段的横截面积和流速分别为S 1、υ1和S 2、υ2。
根据连续性方程：S 1υ1=S 2υ2222121υπυπr r =代入数据5.0)102()103(23123--⨯=⨯πυπ 求得 )/(22.01s m =υ6(2)将33/1005.1m kg ⨯=ρ，S Pa ⋅⨯=-310.30η，s m /5.0=υ，m r 2102-⨯=代入公式Re vr ρη=得： 3331.05100.5210Re 35010003.010vr ρη---⨯⨯⨯⨯===<⨯ 所以不会发生湍流。
(3)柏努利方程=++121121gh P ρρυ222221gh P ρρυ++ 狭窄处的血流动压为：232211 1.05100.5131()22v Pa ρ=⨯⨯⨯= 答：(1)未变窄处的血流平均速度为0.22m/s(2)不会发生湍流;(3)狭窄处的血流动压强为131Pa.3-12 20℃的水在半径为1×10-2m 的水平圆管内流动，如果在管轴的流速为0.1m.s -1，则由于粘滞性，水沿管子流动10m 后，压强降落了多少？解：由泊肃叶定理知，流体在水平圆管中流动时，流速随半径的变化关系为：)(4222r R LP R v -=η∆ 在管轴处，r=0， LP R v η44∆=轴 )(40)101(1.010100.1442234a P R Lv P =⨯⨯⨯⨯⨯==--η轴∆ 3-13设某人的心输出量为0.83×10-4 m 3/s,体循环的总压强差为12.0kPa,试求此人体循环的总流阻（即总外周阻力）是多少N·S/m 5.7 解：根据泊肃叶定律：P Q R∆= 48541.210 1.4410()0.8310P R N s m Q --∆⨯===⨯⋅⋅⨯ 答：总流阻（即总外周阻力）是851.4410()N s m -⨯⋅⋅3-14设橄榄油的粘滞系数为0.18Pa·s ，流过管长为0.5m 、半径为1cm 的管子时两端压强差为2.0×104N/m 2，求其体积流量。
解：根据泊肃叶定律：48P R P Q R Lπη∆∆== 将=η0.18Pa·s ，l = 0.5m ，R = 1.0×102m , ∆P = 2.0×104N/m 2代入，可求得4244433.14(1.010)2108.710(/)880.180.5R P Q m s L πη--∆⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯ 答：其体积流量为8.7×10-4cm 3/s.3-15假设排尿时尿从计示压强为40mmHg 的膀胱经过尿道口排出，已知尿道长为4cm ，体积流量为21cm 3/s ，尿的粘滞系数为6.9×10-4 Pa·S,求尿道的有效.体积流量为21cm 3/s ，尿的粘滞系数为6.9×10-4 Pa·S,求尿道的有效直径.解：根据泊肃叶定律： 48P R P Q R Lπη∆∆== 64241345882110 6.910410 2.710 403.14 1.0110760Q L R m P ηπ----⨯⨯⨯⨯⨯⨯===⨯∆⨯⨯⨯ 0.7R mm = ∴ 直径 d =2R =1.4mm答：尿道的有效直径为1.4mm 。
3-16设血液的粘度为水的5倍，如以172cm s -⋅的平均速度通过主动脉，试用临界雷诺数为1000来计算其产生湍流时的半径。
已知水的粘度为46.910Pa s -⨯⋅。
8 解：Re vr ρη= 血液密度为331.0510kg m -⨯⋅ 433Re 1000 6.9105 4.610()1.05100.72r m v ηρ--⨯⨯⨯===⨯⨯⨯ 3-17一个红细胞可以近似的认为是一个半径为2.0×10-6m 的小球。
它的密度是1.09×103kg/m 3。
试计算它在重力作用下在37℃的血液中沉淀1cm 所需的时间。
假设血浆的η=1.2×10-3 Pa·s ，密度为1.04×103 kg/m 3。
如果利用一台加速度gr 5210=ω的超速离心机，问沉淀同样距离所需的时间又是多少解：已知：r=2.0×10-6m ，=ρ 1.09×103kg/m 3，='ρ 1.04×103 kg/m 3，=η 1.2×10-3 Pa·S ，在重力作用下红细胞在血浆中沉降的收尾速度为： g r T 2)(92ρρηυ'-=8.9)102)(1004.11009.1(102.19226333⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=-- s m /106.37-⨯=以这个速度沉降1厘米所需时间为：S t 47108.2106.301.0⨯=⨯=- 当用超速离心机来分离时红细胞沉淀的收尾速度为： R r T 22)(92ωρρηυ'-=526333108.9)102)(1004.11009.1(102.192⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=-- =s m /106.32-⨯以这个速度沉降1厘米所需时间为：9 S t 28.0106.301.07=⨯=-答：红细胞在重力作用下在37℃的血液中沉淀1cm 所需的时间为2.8×104秒。
假设血浆的η=1.2×10-3 Pa·S ，密度为1.04×103 kg/m 3，如果利用一台加速度g r 5210=ω的超速离心机，沉淀同样距离所需的时间是0.28秒。
第七章 液体的表面现象7-14吹一个直径为10cm 的肥皂泡，设肥皂泡的表面张力系数131040--⋅⨯=m N α。
求吹此肥皂泡所作的功，以及泡内外的压强差。
解：不计使气体压缩对气体所做的功，吹肥皂泡所做的功全部转化为肥皂泡的表面能。
)(108.210.014.32104023232J d S A --⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅==παα泡内外的压强差为 )(2.32/10.0104042/413--⋅=⨯⨯==∆m N d P α 答：略。