《醫(yī)用物理學(xué)》復(fù)習(xí)題及解答

1、1-71-8醫(yī)用物理學(xué)復(fù)習(xí)教材上要求掌握的習(xí)題解答:由習(xí)題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已知骨的抗強(qiáng)度為1240022)2-mR2得:22 rad

2、/s25 500 J107 Pa ,所以 F cS 12 107 5 10 4 已知骨的彈性模量為9 109Pa,所以44.5 10410 4 9 1091-16 EF IoS l第2章習(xí)題2(P 46 ).(6 )2(24000 2)2Li 1-2FR mR2104N0.01 1 %900 0.6_ 44910 m6 10 4 9 109Word資料1 一2-5由連續(xù)性萬程 SM S2V2及S2 S得：V 2Vi 2取第2點(diǎn)處的水管位置為零勢面，則由理想流體的伯努利方程有：1 212P-VlghP2-V22 2而 Pi （P0 104） PaP2 P0 P2（P0 為大氣壓強(qiáng)）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如圖，設(shè)水平管粗、細(xì)處的截面積、壓強(qiáng)、流速分別為聯(lián)立求解得:S2、P2、V2, CO2、水的密度分別為1 則由水平管的伯努利方程有1212R 2 1V1P2 2 1V2由連續(xù)性方程有S1V1S2 v2V2S1 一、叫一 1(s22 S12)則 CO2 的流量為 Q S2v2 S1S2 v'2 2gh/ 1（Sf S2）代入數(shù)據(jù)得 Q 0.25 m3/s2-9單位體積的粘性流體的伯努利方程為：1 212Piv1gh1 P2v2gh2 W2 2則體

4、積V的粘性流體流動(dòng)過程中克服粘性力所做的功為:122W P1 P2 2 (v1 v2)g(h1 h2)V而對水平均勻管有：h1 h2 v1 v2W (R P2)V 25 10 6(1.3_ 51.1) 100.5 J第3章習(xí)題3 ( P 61 )3-6氣泡的壓強(qiáng)為:1.013105103 9.82 0.0730.01 10 351.257 105 Pa3-7做功為：WR22 4.0 10280.052一 一 一 32.512 10 3J壓強(qiáng)差為：P0.0524 4 10 3.2 Pa3-8氣泡中壓強(qiáng)為：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式中負(fù)號表示水銀在毛細(xì)管中下降。習(xí)題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 時(shí)，x0 3 cos- (cm);62v03 sin6(cm/ s)；x4-12 (1) - u 2(m/s)波動(dòng)方程為 y 0.06cos(t -) (m)92將x 5m代入波動(dòng)方程得到P點(diǎn)的

6、振動(dòng)方程:5、18)(m)0.06 cos(t ) 0.06cos(-19295184-13 or2ri20102B0A02cbca0 2333Ac|AaAb04-17觀察者不動(dòng)，聲源向著觀察者運(yùn)動(dòng)，則f1 u fS3403000 3517Hz1 u uS S 340 50觀察者不動(dòng)，聲源遠(yuǎn)離觀察者運(yùn)動(dòng)，則f2 u fS3403000 2615Hz2 u uS S 340 50、補(bǔ)充復(fù)習(xí)題及解答:1、下列說法中正確的是1）人體平臥時(shí)，頭、腳的動(dòng)脈壓等于心臟的動(dòng)脈壓。（X）2）駐波中兩相鄰波節(jié)間各點(diǎn)的振動(dòng)振幅不同，但相位相同。（，）3）毛細(xì)管的半徑越小，不潤濕液體在毛細(xì)管中上升的高度就越大。（X

7、 ）4）肺泡表面液層中的表面活性物質(zhì)減小表面力系數(shù)，從而保證正常呼吸。（，）5）物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，切向加速度可能為零。（，）6）剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與剛體的質(zhì)量大小有關(guān)，還與質(zhì)量的分布有關(guān)。（，）7）正應(yīng)變大于零時(shí)為應(yīng)變。（，）8）流體作層流所消耗的能量比湍流多。（X）9）將細(xì)管插入完全不潤濕液體中，則細(xì)管中的液面成凹形的半球面。（X）10）液體不潤濕固體時(shí)，其接觸角是180° 0（x）11）液體潤濕固體時(shí)，附著力大于聚力。（，）12）利用逆壓電效應(yīng)，可將電磁振蕩轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械振動(dòng)而產(chǎn)生超聲波。（，）13）兩個(gè)同方向、同頻率的簡諧振動(dòng)的合振動(dòng)是簡諧振動(dòng)。（，）14）兩個(gè)同方向、不同頻率的簡諧振

8、動(dòng)的合振動(dòng)不是簡諧振動(dòng)。（，）15）物體做簡諧振動(dòng)時(shí)，動(dòng)能和勢能的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律相同。（X） 一16）駐波是兩列振幅相同、相向傳播的波疊加的合成波。（X）17）波在介質(zhì)中傳播時(shí)，任意坐標(biāo)x處介質(zhì)體元 V的動(dòng)能和勢能同時(shí)增大，同時(shí)減小。（，）18）波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中的任一體元的能量是守恒的。（X）19）聲波在兩介質(zhì)分界面上反射和折射時(shí)，若兩介質(zhì)聲阻抗相近，則反射強(qiáng)，透 射弱。（X）20）均勻帶電球面任一點(diǎn)P的場強(qiáng)、電勢都不為零。（X）21）均勻帶電球面任一點(diǎn)P的場強(qiáng)、電勢都為零。（X）22）均勻帶電圓環(huán)在其圓心處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度不為零。（X ）23）均勻帶電圓環(huán)在其圓心處產(chǎn)生的電勢等于

9、零。（X ）24）在電場力的作用下電子總是從電勢高處向電勢低處運(yùn)動(dòng)。（X ）25）在電場力的作用下正電荷總是從電勢高處向電勢低處運(yùn)動(dòng)。（V）26）在電場力的作用下正電荷總是從電勢能大處向電勢能小處運(yùn)動(dòng)。（V）27）在電場力的作用下負(fù)電荷總是從電勢能小處向電勢能大處運(yùn)動(dòng)。（X ）2、一根質(zhì)量為m、長為L的均勻細(xì)桿OA （如圖），可繞通過其一端的光滑軸 O在豎直平面轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)使桿從水平位置由靜止開始擺下，則A、桿擺下時(shí)其角加速度不變（X）B、桿擺下時(shí)其端點(diǎn)A的線速度隨時(shí)間變化（，）C、桿由水平位置擺下來的過程中，重力矩是減小的（V）D、在初始時(shí)刻桿的角加速度等于零（X）E、桿擺下時(shí)角速度不隨時(shí)間變化

10、（X）F、桿擺下時(shí)其角加速度逐漸增大（X）3、如果通過任意封閉曲面的電通量為零，則A、該曲面一定有電荷且電荷的代數(shù)和為零（X）B、該曲面一定沒有電荷（X）C、該曲面一定沒有電荷或所有電荷的代數(shù)和為零（，）D、該曲面上各點(diǎn)的場強(qiáng)均為零（X）E、該曲面上各點(diǎn)的場強(qiáng)均相等（X）F、該曲面上各點(diǎn)的場強(qiáng)一定不等于零（X）4、在一對等量同號點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)（取 U0）,下述結(jié)論正確的是：A.電場強(qiáng)度和電勢均為零（X）B.電場強(qiáng)度和電勢均不為零（X）C.電場強(qiáng)度為零，電勢不為零（，）D.電場強(qiáng)度不為零，電勢為零（X）5、在相距為2r、帶電量q的一對等量異號點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)（取 U 0）,下 述結(jié)論正確的是：

11、A.電場強(qiáng)度為一q方（X）B.電場強(qiáng)度為一q（V）4 0r2 0rC.電勢為一q （X）D.電勢為零（，）20r6、由連續(xù)性方程知，血液從動(dòng)脈血管到毛細(xì)血管流速的變化是（逐漸變慢），其主要原因是（毛細(xì)血管的總截面積比動(dòng)脈血管的大 ）。7、在連通器兩端吹有大小不同，表面力系數(shù)相同的兩個(gè)肥皂泡，當(dāng)打開連通器中部使兩泡連通后，兩泡的變化情況是（大泡變大，小泡變小8、已知血液循環(huán)系統(tǒng)中血液流量為 Q,主動(dòng)脈一段的流阻為Rf ,則主動(dòng)脈血壓 降的大小為（QRf）。若血管半徑由于某種原因縮小了，其流阻會(huì)變（大）。9、振幅、相位均相等的兩相干波源發(fā)出的平面簡諧波相遇，當(dāng)波程差滿足（ 升 波長的奇數(shù)倍）時(shí)，其

12、質(zhì)點(diǎn)合振動(dòng)的振幅最小；當(dāng)波程差滿足（半波長的偶數(shù)倍） 時(shí)，其質(zhì)點(diǎn)合振動(dòng)的振幅最大。駐波中由于干涉減弱而振幅始終為最小的位置稱 為（波節(jié)），駐波中由于干涉加強(qiáng)而振幅始終為最大的位置稱為（ 波腹）。10、駐波中兩相鄰的波節(jié)與波節(jié)之間的距離為（ 一），兩相鄰波節(jié)與波腹之間2的距離為（一）。411、一個(gè)質(zhì)量為0.20kg的物體作簡諧振動(dòng)，其振動(dòng)方程為x 0.2cos（5t ）m , 當(dāng)振動(dòng)動(dòng)能為最大時(shí)，振動(dòng)物體的位移大小為（0）,速度大小為（1m/s）;當(dāng)振 動(dòng)勢能為最大時(shí)，振動(dòng)物體的位移大小為（0.2m）,加速度大小為（5m/s2 ）。12、質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動(dòng)，具振幅為 A,振動(dòng)頻率為f。當(dāng)t 0時(shí)，x

13、Ao則質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的初相位為（兀）；質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大速度為（2 fA ）; t 0時(shí)質(zhì)點(diǎn) 振動(dòng)的動(dòng)能為（0 ）;質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的總能量（保持不變）。13、半徑為 R帶電為q的均勻帶電球面任一點(diǎn) P的場強(qiáng)為（0 ）,電勢為）,電勢為一q一）；球面外離球心距離為r的N點(diǎn)的場強(qiáng)大小為（一%4 0R4 0r4 0r14、均勻電場的電場強(qiáng)度為E,.則通過一半徑為R的閉合半球面的電場強(qiáng)度通 量為（0 ） 015、靜電場力做功與（路徑）無關(guān)，靜電場力是（保守力）。靜電場力的功等于 （電勢能增量的負(fù)值）。16、什么是氣體栓塞？為什么要注意避免氣體進(jìn)入血管？ 答案：見書上 P59及P60。17、當(dāng)人體處于平臥位時(shí)，為什么心

14、臟的動(dòng)脈壓稍大于頭部的動(dòng)脈壓？答案：人體平臥時(shí)頭部的動(dòng)脈壓會(huì)稍低于心臟的動(dòng)脈壓， 是因?yàn)檠菏钦承粤黧w， 對于水平等截面管只有當(dāng)兩端有壓強(qiáng)差時(shí)才能克服摩擦力，使其在管中做穩(wěn)定流 動(dòng)。18、舞蹈、花樣溜冰、雜技等表演節(jié)目中，演員進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)先將手腳伸開以 一定角速度旋轉(zhuǎn)，然后迅速收回手腳，此時(shí)轉(zhuǎn)速會(huì)怎樣變化？為什么？ 答案：見書上P11。19、為什么測血壓時(shí)常選手臂處作為測量部位？答案：當(dāng)流體在粗細(xì)均勻管中流動(dòng)時(shí)流速不變， 由伯努利方程可知，高處壓強(qiáng)小， 低處壓強(qiáng)大。因此測量血壓要注意體位和測量部位。心臟的血壓是一定的，而手 臂與心臟同高，故常選作為測量部位。20、畫出測液體流量的文丘里流量計(jì)

15、的裝置圖，并推導(dǎo)出流量的公式。答案：見書上P37。21、超聲檢查時(shí)，為什么要在探頭和皮膚表面之間涂抹油類或液體耦合劑？答案：油類或液體耦合劑的聲阻與肌肉的聲阻相差較小， 涂抹后超聲波通過探頭 由耦合劑進(jìn)入人體，能使進(jìn)入人體的超聲強(qiáng)度很大以便于檢查。 而空氣與肌肉的 聲阻相差很大，若不涂抹耦合劑，則超聲會(huì)絕大部分反射，導(dǎo)致進(jìn)入人體的超聲 強(qiáng)度非常小。22、人的肺泡總數(shù)約有3億個(gè)，各個(gè)肺泡的大小不一，且有些相互連通。為什么相連的肺泡沒有出現(xiàn)大泡更大，小泡更小的情況？答案：肺泡表面液體中的表面活性物質(zhì)調(diào)節(jié)了表面液體的表面力系數(shù)，使得大小肺泡中的壓強(qiáng)變得穩(wěn)定，所以相連的肺泡不會(huì)出現(xiàn)大泡更大，小泡更小的

16、情況。23、如圖所示，把輕繩繞在質(zhì)量為 m、半徑為r的圓盤上，現(xiàn)用包力T拉繩的 端，使它均勻加速，經(jīng)過時(shí)間t角速度由0變?yōu)? °。設(shè)純不可伸長，繩與圓盤無相對滑動(dòng)，且軸光滑，圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 mr2/2,。求圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度;拉力T;t時(shí)刻圓盤邊緣一點(diǎn)的速率V和加速度a的大小。解：由由轉(zhuǎn)動(dòng)定律M J可得：MTr -mr2mr2 0tT mr °t時(shí)刻圓盤邊緣一點(diǎn)的速度2r2r c切向加速度 a r t22法向加速度an r 4r 0t時(shí)刻圓盤邊緣一點(diǎn)的加速度的大小:t4 16aJa 2 an2J4rt2 016r2 0 r同頻率簡諧振動(dòng)合成后的合振24、用旋轉(zhuǎn)矢量圖示法作

17、圖求出下列幾組同方向、 動(dòng)的振幅和初相位，并寫出合振動(dòng)的表達(dá)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 圖示1。由圖1 得合振動(dòng)的振幅為A A1 A2 3 cm,初相位為/3,合振動(dòng)的表達(dá)式為：x 3 cos(5 t / 3)(cm)作矢量圖示2。由圖2得合振動(dòng)的振幅為A，A2 a 2&cm,初相位為/4 ,合振動(dòng)的表達(dá)式

18、為x 212 cos(3t/4)(cm)作矢量圖示3。由圖3得合振動(dòng)的振幅為A Ja2 A22 2«cm,/6 ,所以初相位為 /45/12, 合振動(dòng)表達(dá)式為x 2.3cos(2 t 5 /12)(cm)作矢量圖示4。由圖4得合振動(dòng)的振幅為A A1 A2 8cm,初相位為/2或 3/2,合振動(dòng)的表達(dá)式為 x 8cos(10t/2)(cm)y 0.04cos (50t 0.10x) m25、已知平面簡諧波的波動(dòng)方程為求：(1)波的波幅、波長、周期及波速；(2)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)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