精选《医用物理学》复习题及解答.docx

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精选《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

1-7⑴,

⑵由得:

⑶由得:

由得:

由得:

1-8⑴由、、得:

1-15⑴已知骨的抗张强度为Pa,

所以

⑵已知骨的弹性模量为Pa,

所以%

1-16∵∴

第2章习题2

2-5由连续性方程及得:

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:

而(为大气压强)

2-8如图,设水平管粗、细处的截面积、压强、流速分别为和,、水的密度分别为。

则由水平管的伯努利方程有

由连续性方程有

联立求解得:

则的流量为

代入数据得

2-9单位体积的粘性流体的伯努利方程为:

则体积的粘性流体流动过程中克服粘性力所做的功为:

而对水平均匀管有:

第3章习题3

3-6气泡内的压强为:

3-7做功为:

压强差为:

3-8气泡中压强为:

3-10

式中负号表示水银在毛细管中下降。

 

第4章习题4

4-7⑴;

⑵∵∴

4-8⑴;;

⑵∵;

∴时,;;

4-12⑴∵∴波动方程为

将代入波动方程得到P点的振动方程:

4-13⑴

⑵∵∴

4-17⑴观察者不动,声源向着观察者运动,则

⑵观察者不动,声源远离观察者运动,则

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、长为的均匀细杆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),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),下述结论正确的是:

A.电场强度为(×)B.电场强度为(√)

C.电势为(×)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,则主动脉血压降的大小为()。

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(),两相邻波节与波腹之间的距离为()。

11、一个质量为0.20kg的物体作简谐振动,其振动方程为,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。

当时,。

质点振动的初相位为(π);质点振动的最大速度为();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();球面外离球心距离为r的N点的场强大小为(),电势为()。

14、均匀电场的电场强度为,.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。

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、半径为的圆盘上,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。

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,。

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和加速度的大小。

解:

①由得:

②由转动定律可得:

③t时刻圆盘边缘一点的速度

切向加速度法向加速度

t时刻圆盘边缘一点的加速度的大小:

24、用旋转矢量图示法作图求出下列几组同方向、同频率简谐振动合成后的合振动的振幅和初相位,并写出合振动的表达式。

解答:

⑴作矢量图示1。

由图1得合振动的振幅为,初相位为,合振动的表达式为:

⑵作矢量图示2。

由图2得合振动的振幅为,初相位为,合振动的表达式为

⑶作矢量图示3。

由图3得合振动的振幅为,,所以初相位为,合振动表达式为

⑷作矢量图示4。

由图4得合振动的振幅为,初相位为或,合振动的表达式为

25、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。

解:

(1)A=0.04m,

(2)

26、一平面简谐波沿x轴正方向传播,已知A=1.0m,T=0.5s,,在t=0时坐标原点处的质点位于平衡位置沿y轴负方向运动。

求1)波动方程;

2)t=1.0s的波形方程;3)求x=0.5m处质点的振动方程.

解:

(1)设原点处质点的振动方程:

∵,原点处质点的初相位由旋转矢量法得

已知波沿x轴正方向传播,所以波动方程为:

(2)将t=1.0s代入波动方程得到波形方程:

(3)将x=0.5m代入波动方程得到振动方程:

27、相距L、带电量分别为Q和q的点电荷,已知P在两电荷之间、离Q距离为L/3,取无穷远处电势为零。

求①P点的电势U;②P点的电场强度大小和方向。

解:

①、取,由点电荷产生的电势公式及电势叠加原理得:

②、取水平向右为正方向,由点电荷产生的场强公式及场强叠加原理得:

大小:

方向:

若EP>0,场强方向水平向右;若EP<0,场强方向水平向左。

(注:

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