医学物理学习题答案详解

1、第一章习题答案1-4解：对滑轮：由转动定律(t1t2)rj1 mr22对 m1 ： m1 gt1m1at1m1( ga)对 m2：t2k m2gm2at2m2( ak g )又因为 ar得ttm a 联立上式得 am1gk m2g122(1)mmmmm122则t1m1gmak2m1m22 m1g m2(1)mmtmgmgk12kmg222k1-5.m2m1m2 2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 fn相同。由摩擦力ff =fn，摩擦力矩 m = ff· r 可知，三者的摩擦力矩也相同。圆盘 a 的转动惯量ja =1 m r

2、 ;实心球 b 的转动惯量22jb =2 m r ; 圆环 c 的转动惯量25jc =2m r .由 m =j可知b a c ,所以 b 先到达 ,c 最后到达 .1-6.解:地球自转角速度=2246060,转动惯量j=2 mr25,则角动量 lj,转动动能12ek =j 21-7.解:ef/s = l 0f,将各已知量代入即可求解ll/l 0s l第二章习题答案2-1.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.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球小幅度摆动是简谐振动。(类似于单摆的

3、小幅度摆动)。所以此情况下小第四章习题答案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，管子越粗流速越快。4-3.答：不正确。流量与血管两端的压力差成正比，与流阻成反比，但不能反过来说。由8 lrf4 可知，血流阻力的大小与血管的长度和血液粘度成正比，与血管半径的四次方r成反比。4-4.答：由于血液在血管中流动时， 靠血管中心流速最大，越靠外层

4、流速越小， 由伯努利方程知流速与压强的关系为反比， 这样就在血细胞上产生一个指向血管中心的力， 从而产生血细胞轴向集中。4-5.答：当血液从主动脉流向外周时，由于需要不断克服摩擦阻力而损耗能量，血压逐渐降低。根据伯肃叶定律，主动脉和大动脉管径大，流阻小，血压降落也小；到小动脉流阻增大，血压降落也增大；至微动脉时流阻急剧增加，血压降落也达最大。第五章习题答案5-1.答:由 p2 n可知,容积减小时 ,单位体积内分子数密度增大,单位时间内与容3 k器壁碰撞的分子数增多 ,引起压强增大。当温度升高时，分子的热运动平均动能增大，单位时间内与容器壁碰撞的次数增多，同样引起压强增大。5-2.答：由 pnk

5、t 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。m5-7.解：因肥皂泡有内外两层膜，增加表面积为s24r2 =1× 10 225-9.需要做功为 ws =2.5× 10 4 j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84r 34r3r2r =2mm338 个小水滴的表面能2w184r2，大水滴的表面2w24 r24 2r放出的表面能第六章习题答案6-1.ww1w216r3.6710 6 j答：内能是系统状态的单值函数， 热力学系统的内能的改变量只决定于初末两个

6、状态，而与所经历的过程无关。 热量和功都是过程量， 热力学系统的初末两个状态一定，但是发生的状态变化过程不同，则热量和功的量值就不同。1 物体的温度越高，则热量越多。这种说法不正确。物体温度高反映的是物 体的热力学状态， 物体处于一定的热力学平衡状态， 它既不吸收热量也不放出热量，热量为零。2 物体的温度越高，则内能越大。这种说法不正确。只能说一定量的理想气体的温度越高，则内能越大。对非理想气体，其内能不仅与温度有关，还与分子之间的相互作用的势能有关。6-3.答： 0的水凝固成冰的过程中放热，q0；体积增大，对外做功， w 0；由qeweqw <06-4.答：不能确定。等容过程对外做功为

7、0，吸收热量 qe ；等压过程qe +6-8.mm molr(t2t1)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.=1- t2卡诺t125%解： 1.做一高斯面 s1，其球心为大球和小球的球心，半径r1>r1则高斯面内的电量之和qiqq01eedsqi0e外 =0s102. 做一高斯面 s2，其球心为大球和小球的球心，半径r2<r2<r1则高斯面内无电荷。1eedss 20q i0e内=03. 做一高斯面 s3，其球心为大球和小球的球心，半径r1<r3<r1则高斯面内的电荷量之和qiqedsqes 30e4r 2

8、q0e =q4r 27-9.z解：以细棒的轴线为对称轴，做出如图所示高斯面enees( 侧面）dses( 上底）dse ds+eh+s(下底）+因上底和下底面无电场线通过，故r +oyes( 上底）2rheds=0h0es( 下底）ds=0+enxene2 0r7-10.：解：在带电直线上取线元 drdek dqkdr ,r 2r 2r leekrr ludur8-8.则dqdu drr 2kdr rdr,k dqkdr rrr l drkkrr 2rl drkkrr11rrlln rl r解：由图可知，电路中有i 1i根据基尔霍夫定律选定7001 个独立节点，对 f 点所列的支路电流方程为3i 2afcba 和 fedcf 两个回路，并规定绕行方向为逆时针方向，分别