医用物理学复习题及解答10917.pdf
-.z.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(P 1-7)rad(.t40500210，由JM 得：由t0得：)/(4001040srad 由rv 得：)/(4.1886040015.0smv 由22222)()(rraaan得：1-8 由JM、FRM、221mRJ 得：221mRFR 则2/2110010022sradmRF JSFWEk5005100 1-15骨的抗张强度为71012Pa，所以NSFC4471061051012 骨的弹性模量为9109Pa，所以 101.0109105105.4944ESFE 1-16lSlFE0mESlFl4940101091066.0900 第2章 习题 2)46(P 2-5 由连续性方程2211VSVS 及 1221SS 得：122VV 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：而PaPP)10(401202PPP0P为大气压强 2-8 如图，设水平管粗、细处的截面积、压强、流速分别为111vpS、和222vpS、，2CO、水的密度分别为21、。则由水平管的伯努利方程有 由连续性方程有 2211vSvS 且 hgpp221 联立求解得：221221212()ghvSSS-.z.则2CO的流量为)(/22122122122SSghSSvSQ 代入数据得smQ/25.03 2-9 单位体积的粘性流体的伯努利方程为：则体积V的粘性流体流动过程中克制粘性力所做的功为：而对水平均匀管有：2121vvhh 第3章 习题 3)61(P 3-6 气泡内的压强为：3-7 做功为：JRSW322210512.205.08100.424 压强差为：ParP2.305.0104442 3-8 气泡中压强为：255722 6.0 101.1 103.5 105 10PpPaR气 3-10cmmrgrgh65.30365.0100.28.9106.13487.022cos243 式中负号表示水银在毛细管中下降。第4章 习题 4)95(P 4-7 sradmk/205.01.0；)(22sT 00)(2cos10cmtx JkAE4221051.0012121 4-8 cmA3；)(22sT；60)()6cos(3cmtx；)/()6(sin3scmtv 0t时，)(2336cos30cmx；)/(236sin30scmv；4-12)/(2smu 波动方程为)()2(9cos06.0mxty 将mx5代入波动方程得到 P 点的振动方程：-.z.185 4-13 35.1202200121020CACBABrrrr 30BACAAA 4-17观察者不动，声源向着观察者运动，则 观察者不动，声源远离观察者运动，则 二、补充复习题及解答：1、以下说法中正确的选项是 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，但相位一样。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 肺泡外表液层中的外表活性物质减小外表张力系数，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一样。16驻波是两列振幅一样、相向传播的波叠加的合成波。-.z.17波在介质中传播时，任意坐标*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，假设两介质声阻抗相近，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场摆下，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-.z.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0U，下述结论正确的选项是：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0U，下述结论正确的选项是：A电场强度为204qr B电场强度为202qr C电势为02qrD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，外表张力系数一样的两个肥皂泡，当翻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、血液循环系统中血液流量为 Q，主动脉一段的流阻为fR，则主动脉血压降的大小为fQR。假设血管半径由于*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。驻波中由于干预减弱而振幅始终为最小的位置称为波节，驻波中由于干预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kg的物体作简谐振动，其振动方程为0.2cos(5)2xtm，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0t时，Ax。则 质点振动的初相位为；质点振动的最大速度为2fA；0t时质点振动的动能为0；质点振动的总能量保持不变。-.z.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Rq04；球面外离球心距离为r的 N 点的场强大小为204qr，电势为 04qr 。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？为什么要注意防止气体进入血管？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制内摩擦力，使其在管中做稳定流动。18、舞蹈、把戏溜冰、杂技等表演节目中，演员进展旋转时，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？答案：当流体在粗细均匀管中流动时流速不变，由伯努利方程可知，高处压强小，低处压强大。因此测量血压要注意体位和测量部位。心脏的血压是一定的，而手臂与心脏同高，故常选作为测量部位。20、画出测液体流量的文丘里流量计的装置图，并推导出流量的公式。-.z.)(3cos2)()23cos(2)2(21cmtxcmtx答案：见书上 P37。21、超声检查时，为什么要在探头和皮肤外表之间涂抹油类或液体耦合剂？答案：油类或液体耦合剂的声阻与肌肉的声阻相差较小，涂抹后超声波通过探头由耦合剂进入人体，能使进入人体的超声强度很大以便于检查。而空气与肌肉的声阻相差很大，假设不涂抹耦合剂，则超声会绝大局部反射，导致进入人体的超声强度非常小。22、人的肺泡总数约有 3 亿个，各个肺泡的大小不一，且有些相互连通。为什么相连的肺泡没有出现大泡更大，小泡更小的情况？答案：肺泡外表液体中的外表活性物质调节了外表液体的外表张力系数，使得大小肺泡中的压强变得稳定，所以相连的肺泡不会出现大泡更大，小泡更小的情况。23、如下图，把轻绳绕在质量为m、半径为r的圆盘上，现用恒力T拉绳的一端，使它均匀加速，经过时间t角速度由 0 变为02。设绳不可伸长，绳与圆盘无相对滑动，且轴光滑，圆盘的转动惯量为2/2mr，。求圆盘转动的角加速度；拉力T；t时刻圆盘边缘一点的速率V和加速度a的大小。解：由t得：00202tt 由转动定律JM 可得：tmrmrTrM02221 tmrT0 t时刻圆盘边缘一点的速度 02Vrr 切向加速度 trra02 法向加速度 2204narr t时刻圆盘边缘一点的加速度的大小：24、用旋转矢量图示法作图求出以下几组同方向、同频率简谐振动合成后的合振-.z.动的振幅和初相位，并写出合振动的表达式。解答：作矢量图示 1。由图 1 得合振动的振幅为cmAAA321，初相位为3/，合振动的表达式为：)(3/5cos(3cmtx 作矢量图示 2。由图 2 得合振动的振幅为cmAAA222221，初相位为4/，合振动的表达式为)(4/3cos(22cmtx 作矢量图示 3。由图 3 得合振动的振幅为cmAAA322221，6/，所 以 初 相 位 为12/54/，合 振 动 表 达 式 为)(12/52cos(32cmtx 作矢量图示4。由图4得合振动的振幅为cmAAA821，初相位为2/或2/3，合振动的表达式为)(2/10cos(8cmtx 25、平面简谐波的波动方程为 求：1波的波幅、波长、周期及波速；2质点振动的最大速度和最大加速度。解：1A=0.04m，s.T0405022 2 smAV/28.6204.050max 26、一平面简谐波沿*轴正方向传播，A=1.0 m，T=0.5 s，m.02,在t=0 时坐标原点处的质点位于平衡位置沿y轴负方向运动。求 1波动方程；2t s 的波形方程；3求*=0.5m 处质点的振动方程.解：1设原点处质点的振动方程：)tcos(Ayo0 sradT/42，原点处质点的初相位由旋转矢量法得20)24cos(0.1tyo 波沿*轴正方向传播，所以波动方程为：2将t s 代入波动方程得到波形方程：3将*=0.5 m 代入波动方程得到振动方程：27、相距L、带电量分别为Q和q的点电荷，P在两电荷之间、离Q距离为L/3，-.z.取无穷远处电势为零。求P点的电势U；P点的电场强度大小和方向。解：、取0U，由点电荷产生的电势公式及电势叠加原理得：、取水平向右为正方向，由点电荷产生的场强公式及场强叠加原理得：大小：2220003694(/3)4(2/3)16PQqQqELLL 方向：假设EP 0,场强方向水平向右；假设EP0,场强方向水平向左。
