医用物理学习题集

医用物理学习题集（理论课72学时适用）大学物理课部2007年8月3目录练习一矢量分析位移速度加速度角量和线量圆周运动┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5练习二转动定律角动量守恒定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6练习三物体的弹性骨的力学性质┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄7练习四理想流体的稳定流动┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8练习五血液的层流┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄9练习六液体的表面性质┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄10练习七力学习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄10练习八简谐振动┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12练习九简谐振动的叠加分解及振动的分类┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13练习十波动方程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14练习十一波的能量波的干涉┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15练习十二声波┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16练习十三超声波的基本性质传播规律衰减规律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄17练习十四超声诊断的物理原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄18练习十五波动及超声波习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄19练习十六电场电场强度┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄20练习十七高斯定理及其应用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄21练习十八电场力做功电势┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄22练习十九心电静电场中的电介质电场的能量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄23练习二十磁感应强度磁通量毕奥-伐尔定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄24练习二十一安培环路定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄25练习二十二磁场对电流的作用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27练习二十三电动势生物膜电位直流电路┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28练习二十四电磁学习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29练习二十五眼睛的屈光系统球面屈光┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄30练习二十六透镜的屈光眼睛的屈光不正及其物理矫正┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31练习二十七光的干涉┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32练习二十八光的衍射┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33练习二十九光的偏振┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄34练习三十激光的基本原理关键参数与特性┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄35练习三十一激光生物效应及临床应用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄35练习三十二光学习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄36练习三十三原子核物理核磁共振┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄37练习三十四X射线成像的物理基础┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄384部分物理常量引力常量G=6.67×1011N2·m2·kg2中子质量mn=1.67×1027kg重力加速度g=9.8m/s2质子质量mp=1.67×1027kg阿伏伽德罗常量NA=6.02×1023mol1元电荷e=1.60×1019C摩尔气体常量R=8.31J·mol1·K1真空中电容率0=8.85×10-12C2N1m2标准大气压1atm=1.013×105Pa真空中磁导率0=4×10－7H/m=1.26×10－6H/m玻耳兹曼常量k=1.38×1023J·K1普朗克常量h=6.63×10-34Js真空中光速c=3.00×108m/s维恩常量b=2.897×10-3mK电子质量me=9.11×1031kg斯特藩玻尔兹常量=5.67×10-8W/m2K4说明：字母为黑体者表示矢量5练习一位移速度加速度角量和线量圆周运动一.选择题1.以下四种运动，加速度保持不变的运动是(A)单摆的运动；(B)圆周运动；(C)抛体运动；(D)匀速率曲线运动.2.质点在y轴上运动，运动方程为y=4t2-2t3，则质点返回原点时的速度和加速度分别为:(A)8m/s,16m/s2.(B)-8m/s,-16m/s2.(C)-8m/s,16m/s2.(D)8m/s,-16m/s2.3.下面表述正确的是(A)质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直；(B)物体作直线运动,法向加速度必为零；(C)轨道最弯处法向加速度最大；(D)某时刻的速率为零,切向加速度必为零.二.填空题1.一小球沿斜面向上运动,其运动方程为s=5+4t-t2(SI),则小球运动到最高点的时刻为t=秒.2.一质点沿X轴运动,v=1+3t2(SI),若t=0时,质点位于原点.则质点的加速度a=(SI)；质点的运动方程为x=(SI).3.任意时刻at=0的运动是运动；任意时刻an=0的运动是运动；任意时刻a=0的运动是运动；任意时刻at=0,an=常量的运动是运动.三．计算题1.湖中有一条小船，岸边有人用绳子通过岸上高于水面h的滑轮拉船，设人收绳的速率为v0，求船的速度u和加速度a.2.一半径尾1m、转速尾300rad/min的飞轮制动后均匀减速，50s后停止求25s时飞轮的角速度。6练习二转动定律角动量守恒定律一.选择题1.以下说法正确的是(A)合外力为零,合外力矩一定为零；(B)合外力为零,合外力矩一定不为零；(C)合外力为零,合外力矩可以不为零；(D)合外力不为零,合外力矩一定不为零；(E)合外力不为零,合外力矩一定为零.2.有A、B两个半径相同,质量相同的细圆环.A环的质量均匀分布,B环的质量不均匀分布,设它们对过环心的中心轴的转动惯量分别为IA和IB,则有(A)IA＞IB..(B)IA＜IB..(C)无法确定哪个大.(D)IA＝IB.3.刚体角动量守恒的充分而必要的条件是(A)刚体不受外力矩的作用.(B)刚体所受合外力矩为零.(C)刚体所受的合外力和合外力矩均为零.(D)刚体的转动惯量和角速度均保持不变.二.填空题1.半径为20cm的主动轮,通过皮带拖动半径为50cm的被动轮转动,皮带与轮之间无相对滑动,主动轮从静止开始作匀角加速转动,在4s内被动轮的角速度达到8rad/s,则主动轮在这段时间内转过了圈.2.在OXY平面内的三个质点,质量分别为m1=1kg,m2=2kg,和m3=3kg,位置坐标(以米为单位)分别为m1(－3,－2)、m2(－2,1)和m3(1,2),则这三个质点构成的质点组对Z轴的转动惯量Iz=.3.一薄圆盘半径为R,质量为m,可绕AA转动,如图2.1所示,则此情况下盘的转动惯量IAA=.设该盘从静止开始,在恒力矩M的作用下转动,t秒时边缘B点的切向加速度at=，法向加速度an=.三.计算题1.有正三角形的匀质薄板,边长为a,质量为m,求此板以任一边为轴转动时的转动惯量.2.如图2.2,轻绳跨过一质量为M半径为R的圆盘状定滑轮,其一端悬挂一质量为2M的物体,另一端挂一质量为3M物体使滑轮按逆时针方向旋转。求滑轮转动的角加速度和两物体的加速度？·AABR图2.13M2MR图2.27练习三物体的弹性骨的力学性质一.选择题1.以下说法正确的是(A)骨头的拉伸与压缩性能相同(B)固定不变的压应力会引起骨头的萎缩(C)张应变和压应变的过程中体积不会变化(D)应力与压强的国际单位不相同2.如对骨骼施加600N的力，骨骼的截面积为50cm2，这时骨骼所受的应力为：（A）1.1×105N·S-2（B）1.2×105N·S-2（C）1.3×105N·S-2（D）1.4×105N·S-23.下列不属于应变的是（A）张应变与压应变（B）拉应变（C）切应变（D）体应变二.填空题1.一横截面积为1.5cm2的圆柱形的物体，在其一头施加100N的压力，其长度缩短了0.0065%，则物体的杨氏模量为N·m-2。2.某人的胫骨长0.4m，横截面积为5cm2，如果此骨支持其整个体重500N，其长度缩短的部分为m。3.骨的基本负荷有、、、。三.计算题1.边长为0.2m的立方体的两个相对面上各施加9.8×102N的切向力，它们大小相等，方向相反。施力后两相对面的位移为0.0001m。求物体的切变模量。2.一铜杆长2m，横截面积为2.0cm2，另一钢杆长L，横截面积为1.0cm2，现在将二杆接牢，然后在两杆外端施加反向相等的拉力3×104N。（钢的杨氏模量为1.1×1011N·m2，铜的杨氏模量为2.0×1011N·m2）求各个杆中的应力。8练习四理想流体的稳定流动一．选择题1.一个20cm×30cm的矩形截面容器内盛有深度为50cm的水，如果水从容器底部面积为2.0cm2的小孔流出，水流出一半时所需时间为（）（A）28秒(B)14秒(C)42秒(D)20秒2.容器内水的高度为H，水自离自由表面h深的小孔流出，在水面下多深的地方另开一小孔可使水流的水平射程与前者相等（）(A)H-h处（B）H/2(C)h/2(D)(h)1/23.关于伯努力方程，理解错误的是（）（A）P+gh+v2/2＝常量（B）v2/2是单位体积的流体的动能(C)gh是h高度时流体的压强二．填空题1.水流过A管后，分两支由B,C两管流去。已知SA＝100cm2，SB＝40cm2,SC＝80cm2，VA＝40cm/s,VB＝30cm/s.把水看成理想流体，则C管中水的流速VC＝＿＿cm/s.2．水中水管的截面面积在粗处为A1＝40cm2，细处为A2＝10cm2，管中水的流量为Q＝3000cm3/s。则粗处水的流速为V1＝＿＿＿＿＿＿，细处水的流速为V2＝＿＿＿＿＿。3．一个顶端开口的圆筒容器，高为40厘米，直径为10厘米。在圆筒底部中心开一面积为1cm2的小孔.水从圆筒底顶部以140cm3/s的流量由水管注入圆筒内，则圆筒中的水面可以升到的最大高度为＿＿＿＿。三．计算题1.在一个高度为1m圆柱形水箱里装满水。（1）已知小孔的横截面积是水箱横截面的1/400则通过水箱底部的小孔放完水需要多少时间。（2）把相同数量的水从这个小孔放出，但水面距孔的高度始终维持在1m，这样放完水又需多少时间。2.水由蓄水池中稳定流出，如图所示，点1的高度为10m，点2和点3的高度为1m，在点2处管的横截面积为0.04m2，在点3处为0.02m2，蓄水池面积比管子的横截面积大得多。试求：（1）点2处得压强是多少？（2）一秒钟内水的排出量是多少？9练习五血液的层流一．选择题1．一小钢球在盛有粘滞液体的竖直长筒中下落，其速度——时间曲线如图所示，则作用于钢球的粘滞力随时间的变化曲线为（）2．水在半径为R，长为L的管道中作层流，管中心流速为V，下面哪种情况下可以不作层流（）(A)半径增加为原来的2倍。(B)长度L增加。(C)水流速度明显增加。(D)将水换成甘油。3．站在高速行驶火车旁的人会被火车（）(A)吸进轨道(B)甩离火车(C)倒向火车前进的方向(D)不受任何作用二.填空题1．石油在半径R＝1.5×10－3m,长度L＝1.00m的水平细管中流动，测得其流量Q＝2×10-6m3/s，细管两端的压强差为P1-P2＝3.96×103Pa，则石油的粘滞系数=＿＿＿＿＿。2．皮下注射针头粗度增加一倍时，同样压力情况下其药液流量将增加＿＿倍。3.液体的粘滞系数随温度升高＿＿＿＿＿，气体的粘滞系数随温度升高＿＿＿＿＿。三.计算题1.单个红细胞可以近似被认为是一个半径为4m的固体小球，它的密度是3310098.1mkg，假设血浆的黏度为sPa3102.1，密度为3310043.1mkg试计算（1）红细胞的加速度恰好等于02.0倍的重力加速度的时，红细胞的速度是多少，（2）它在1小时时间内下降了多少