《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(P1-7⑴)rad(.t40500210，圈5.2)(55.0402121220radtt⑵由JM得：)(1.471540215.052212NmrFmrJFr)(10109.125.11515.01522JFrMW⑶由t0得：)/(4001040srad由rv得：)/(4.1886040015.0smv由22222)()(rraaan得：)/(24000)24000()6()40015.0()4015.0(222222222sma1-8⑴由JM、FRM、221mRJ得：221mRFR则2/2110010022sradmRF⑵JSFWEk50051001-15⑴已知骨的抗张强度为71012Pa，所以NSFC4471061051012⑵已知骨的弹性模量为9109Pa，所以101.0109105105.4944ESFE％1-16∵lSlFE0∴mESlFl4940101091066.0900第2章习题2)46(P2-5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：2222112121vPghvP而PaPP)10(401202PPP（0P为大气压强）KPaPaghvvP8.13108.1318.910)42(102110)(2110332234222142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221221112121vpvp由连续性方程有2211vSvS且hgpp221联立求解得：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：WghvPghvP222212112121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[()()]2WPPvvghhV而对水平均匀管有：2121vvhh6512()2510(1.31.1)100.5WPPVJ第3章习题3)61(P3-6气泡内的压强为：PaRghPP5335010257.11001.0073.0218.91010013.123-7做功为：JRSW322210512.205.08100.424221221212()ghvSSS压强差为：ParP2.305.01044423-8气泡中压强为：2557226.0101.1103.510510PpPaR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(P4-7⑴sradmk/205.01.0；)(22sT⑵∵00∴)(2cos10cmtx⑶JkAE4221051.00121214-8⑴cmA3；)(22sT；60⑵∵)()6cos(3cmtx；)/()6(sin3scmtv)/()6cos(322scmta∴0t时，)(2336cos30cmx；)/(236sin30scmv；4-12⑴∵)/(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：)()1859cos(06.0)25(9cos06.0mtty⑵1854-13⑴35.1202200121020CACBABrrrr⑵∵3∴0BACAAA4-17⑴观察者不动，声源向着观察者运动，则HzfuuufSS35173000503403401⑵观察者不动，声源远离观察者运动，则HzfuuufSS26153000503403402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204qr（×）B．电场强度为202qr（√）C．电势为02qr（×）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fR，则主动脉血压降的大小为（fQR）。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0t时，Ax。则质点振动的初相位为（π）；质点振动的最大速度为（2fA）；0t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（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？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。)(3cos2)()23cos(2)2(21cmtxcmtx)()345cos(4)()35cos(7)1(21cmtxcmtx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。答案：见书上P37。21、超声检查时，为什么要在探头和皮肤表面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，若不涂抹耦合剂，则超声会绝大部分反射，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：肺泡表面液体中的表面活性物质调节了表面液体的表面张力系数，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、如图所示，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①圆盘转动的角加速度；②拉力T；③t时刻圆盘边缘一点的速率V和加速度a的大小。解：①由t得：002