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1、1-71-8医用物理学复习教材上要求掌握的习题解答:由习题1 ( P31 )10 200.540 (rad ),Fr由0tr,a1 t22得:1 mr2Fr15t得:得:v 0.15400.525 (rad)mr0.154040010602 an2,(a .1 (0.1524000 Ek5 0.15 -40211.25 21547.1(N)1.109 102(J)400 (rad /s)188.4 (m/s)22 2 一r ) (r )得:40 )2 (0.152(m/ s2)、M FR、2FmR2 100100 1S 1001-15已知骨的抗强度为1240022)2-mR2得:22 rad

2、/s25 500 J107 Pa ,所以 F cS 12 107 5 10 4 已知骨的弹性模量为9 109Pa,所以44.5 10410 4 9 1091-16 EF IoS l第2章习题2(P 46 ).(6 )2(24000 2)2Li 1-2FR mR2104N0.01 1 %900 0.6_ 44910 m6 10 4 9 109Word资料1 一2-5由连续性万程 SM S2V2及S2 S得:V 2Vi 2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:1 212P-VlghP2-V22 2而 Pi (P0 104) PaP2 P0 P2(P0 为大气压强)4122413

3、223P2 10(V1 V2)gh 1010 (24 ) 109.8 12 23 13.8 10 Pa 13.8 KPa6、pP v1 和2-8如图,设水平管粗、细处的截面积、压强、流速分别为联立求解得:S2、P2、V2, CO2、水的密度分别为1 则由水平管的伯努利方程有1212R 2 1V1P2 2 1V2由连续性方程有S1V1S2 v2V2S1 一、叫一 1(s22 S12)则 CO2 的流量为 Q S2v2 S1S2 v'2 2gh/ 1(Sf S2)代入数据得 Q 0.25 m3/s2-9单位体积的粘性流体的伯努利方程为:1 212Piv1gh1 P2v2gh2 W2 2则体

4、积V的粘性流体流动过程中克服粘性力所做的功为:122W P1 P2 2 (v1 v2)g(h1 h2)V而对水平均匀管有:h1 h2 v1 v2W (R P2)V 25 10 6(1.3_ 51.1) 100.5 J第3章习题3 ( P 61 )3-6气泡的压强为:1.013105103 9.82 0.0730.01 10 351.257 105 Pa3-7做功为:WR22 4.0 10280.052一 一 一 32.512 10 3J压强差为:P0.0524 4 10 3.2 Pa3-8气泡中压强为:1.1 105R6.0 1025 1073.5 1C5Pa2 cos3-10 h 2 0.4

5、87grgr13.6 103 9.82.0 10 40.0365m3.65cm式中负号表示水银在毛细管中下降。习题4 ( P95)4-7 (1).2 (s)0.1 0.0510 cos 2t (cm)1 2-kA 2201 0.1510 4 J4-83 cm ; T2- 2(s);3cos( t(cm) ; v3 sin(t ) (cm/s) 6八 23 cos( t -)(cm/s 62)3 3、0 时,x0 3 cos- (cm);62v03 sin6(cm/ s);x4-12 (1) - u 2(m/s)波动方程为 y 0.06cos(t -) (m)92将x 5m代入波动方程得到P点的

6、振动方程:5、18)(m)0.06 cos(t ) 0.06cos(-19295184-13 or2ri20102B0A02cbca0 2333Ac|AaAb04-17观察者不动,声源向着观察者运动,则f1 u fS3403000 3517Hz1 u uS S 340 50观察者不动,声源远离观察者运动,则f2 u fS3403000 2615Hz2 u uS S 340 50、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。(X)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。(X

7、 )4)肺泡表面液层中的表面活性物质减小表面力系数,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)正应变大于零时为应变。(,)8)流体作层流所消耗的能量比湍流多。(X)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。(X)10)液体不润湿固体时,其接触角是180° 0(x)11)液体润湿固体时,附着力大于聚力。(,)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

8、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。(X) 一16)驻波是两列振幅相同、相向传播的波叠加的合成波。(X)17)波在介质中传播时,任意坐标x处介质体元 V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。(X)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。(X)20)均匀带电球面任一点P的场强、电势都不为零。(X)21)均匀带电球面任一点P的场强、电势都为零。(X)22)均匀带电圆环在其圆心处产生的电场强度不为零。(X )23)均匀带电圆环在其圆心处产生的电势等于

9、零。(X )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。(X )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。(V)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。(V)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。(X )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(X)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(V)D、在初始时刻杆的角加速度等于零(X)E、杆摆下时角速度不随时间变化

10、(X)F、杆摆下时其角加速度逐渐增大(X)3、如果通过任意封闭曲面的电通量为零,则A、该曲面一定有电荷且电荷的代数和为零(X)B、该曲面一定没有电荷(X)C、该曲面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(X)E、该曲面上各点的场强均相等(X)F、该曲面上各点的场强一定不等于零(X)4、在一对等量同号点电荷连线的中点(取 U0),下述结论正确的是:A.电场强度和电势均为零(X)B.电场强度和电势均不为零(X)C.电场强度为零,电势不为零(,)D.电场强度不为零,电势为零(X)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 U 0),下 述结论正确的是:

11、A.电场强度为一q方(X)B.电场强度为一q(V)4 0r2 0rC.电势为一q (X)D.电势为零(,)20r6、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Rf ,则主动脉血压 降的大小为(QRf)。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( 升 波长的奇数倍)时,其

12、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( 一),两相邻波节与波腹之间2的距离为(一)。411、一个质量为0.20kg的物体作简谐振动,其振动方程为x 0.2cos(5t )m , 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,具振幅为 A,振动频率为f。当t 0时,x

13、Ao则质点振动的初相位为(兀);质点振动的最大速度为(2 fA ); t 0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的均匀带电球面任一点 P的场强为(0 ),电势为),电势为一q一);球面外离球心距离为r的N点的场强大小为(一%4 0R4 0r4 0r14、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 ) 015、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

14、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。20、画出测液体流量的文丘里流量计

15、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

16、情况。23、如图所示,把轻绳绕在质量为 m、半径为r的圆盘上,现用包力T拉绳的 端,使它均匀加速,经过时间t角速度由0变为2 °。设纯不可伸长,绳与圆盘无相对滑动,且轴光滑,圆盘的转动惯量为 mr2/2,。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:由由转动定律M J可得:MTr -mr2mr2 0tT mr °t时刻圆盘边缘一点的速度2r2r c切向加速度 a r t22法向加速度an r 4r 0t时刻圆盘边缘一点的加速度的大小:t4 16aJa 2 an2J4rt2 016r2 0 r同频率简谐振动合成后的合振24、用旋转矢量图示法作

17、图求出下列几组同方向、 动的振幅和初相位,并写出合振动的表达式。Xi 7 cos(5 t )(cm)34x24cos(5 t ) (cm)XiX22cos(3t ) (cm)2cos3t (cm)(3)Xi.3 cos(2 t3-)(cm)4(4)x1 5cos(10t3-2 )(cm)3cos(2 t ) (cm)4x2 3cos(10t-)(cm)X2解答:作矢量 图示1。由图1 得合振动的振幅为A A1 A2 3 cm,初相位为/3,合振动的表达式为:x 3 cos(5 t / 3)(cm)作矢量图示2。由图2得合振动的振幅为A,A2 a 2&cm,初相位为/4 ,合振动的表达式

18、为x 212 cos(3t/4)(cm)作矢量图示3。由图3得合振动的振幅为A Ja2 A22 2«cm,/6 ,所以初相位为 /45/12, 合振动表达式为x 2.3cos(2 t 5 /12)(cm)作矢量图示4。由图4得合振动的振幅为A A1 A2 8cm,初相位为/2或 3/2,合振动的表达式为 x 8cos(10t/2)(cm)y 0.04cos (50t 0.10x) m25、已知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。-_ 22解:(1) a = 0.04m, T 0.04s502- 0.120m(2) Vmax A 500.04 26.28m/sa2A (50 )2 0.04 100 2 985.96m/s2max26、一平面

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