医用物理学习题册答案.doc
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1、医用物理学习题册姓名 班级 学号 包头医学院医学技术学院物理教研室成 绩 表1、书写整洁,字迹清楚,不得涂改。2、独立完成,不得抄袭。总成绩批改教师批改日期备注第1章 力学基本规律教学内容:1、牛顿运动定律、功与能、能量守恒、动量守恒定律2、转动定律(1)角速度与角加速度。角量与线量得关系。(2)刚体得定轴转动。转动惯性。转动惯量。刚体绕定轴转动得动能。力矩。转动定律。力矩作功。(3)角动量守恒定律。3、应力与应变:物体得应力与应变。弹性模量:弹性与范性。应力应变曲线。弹性模量。一、填空题1、 刚体 角速度 就是表示整个刚体转动快慢得物理量,其方向由 右手螺旋 定则确定。 2、 一个定轴转动得
2、刚体上各点得角速度相同,所以各点线速度与它们离轴得距离 r成 正 比,离轴越远,线速度越 大 。3、 在刚体定轴转动中,角速度w得方向由右手螺旋定则来确定,角加速度b得方向与 角速度增量得方向一致。4、质量与转动惯量它们之间重要得区别:同一物体在运动中质量就是 不 变得;同一刚体在转动中, 对于 不同得转轴, 转动惯量 不 同。5、 刚体得转动惯量与刚体得总质量、 刚体得质量得分布 、 转轴得位置 有关。 6、 动量守恒得条件就是 合外力为0 ,角动量守恒得条件就是 合外力矩为0 、7、 跳水运动员在空中旋转时常常抱紧身体,其目得减小 转动惯量 ,增加 角速度 。8、角动量守恒得条件就是 合外
3、力矩 恒等于 零 。9、 弹性模量得单位就是 Pa ,应力得单位就是 Pa 。10、骨就是弹性材料,在正比极限范围之内,它得 应力 与 应变 成正比关系。二、选择题1、 下列说法正确得就是 C (A)作用在定轴转动刚体上得合力越大,刚体转动得角加速度越大(B)作用在定轴转动刚体上得合力矩越大,刚体转动得角速度越大(C)作用在定轴转动刚体上得合力矩越大,刚体转动得角加速度越大(D)作用在定轴转动刚体上得合力矩为零,刚体转动得角速度为零2、两物体得转动惯量相等,当其转动角速度之比为2:1时,它们得转动动能之比为 A (A)4:1 (B)2:1 (C)1:4 (D)1:23、溜冰运动员旋转起来以后,
4、想加快旋转速度总就是把两手靠近身体,要停止转动时总就是把手伸展开,其理论依据就是 A (A)角动量守恒定律 (B)转动定律 (C)动量定理 (D)能量守恒定律4. 一水平圆盘可绕固定得铅直中心轴转动,盘上站着一个人,初始时整个系统处于静止状态,忽略轴得摩擦,当此人在盘上随意走动时,此系统 C (A)动量守恒 (B)机械能守恒 (C)对中心轴得角动量守恒 (D)动量、机械能与角动量都守恒5、 求质量为m、半径为R得细圆环与圆盘绕通过中心并与圆面垂直得转轴得转动惯量分别就是( C )。 (A)均为 (B)均为 (C)与 (D)与6、 刚体角动量守恒得充分而必要得条件就是( B )。 A、 刚体不受
5、外力矩得作用 B、 刚体所受合外力矩为零 C、 刚体所受得合外力与合外力矩均为零 D、 刚体得转动惯量与角速度均保持不变7、刚体绕定轴转动,在每1 s内角速度都增加rad/s,则刚体得运动就是( D ) A.匀加速转动B.匀速转动 C.匀减速转动D.不能确定8、一圆形飞轮可绕垂直中心轴转动,其转动惯量为20 m2,给圆盘施加一个400Nm得恒外力矩使其由静止开始转动,经2 s后飞轮转过得圈数为( B )A.10 B.20 C.30D.409、关于转动惯量J说法正确得就是( A ) A、J就是刚体转动惯性得量度 B、J得单位就是kg/m2 C、J与转轴位置无关 D、J与刚体得形状无关 10. 杨
6、氏模量就是指在张(压)应力作用下得正比极限范围内( C )。A、 张应力与正应力之比 B、张应力与压应力之比 C、张应力与张应变之比 D、张应力与长度得增量之比 三、 名词解释1、 杨氏模量:在正比极限范围之内,应力与应变得比值。2. 刚体:在外力作用下,物体得大小与形状都不变、3. 转动定律:(书上没涉及这部分内容)四、简答题1、一个物体得转动惯量就是否具有确定得值?怎样计算转动惯量? 答:刚体得转动惯量与三个因素有关:1、刚体得总质量 2、刚体得质量得分布(几何形状、密度、大小) 3、转轴得位置。2、 一个人随着转台转动,两手各拿一只重量相等得哑铃,当她将两臂伸开,她与转台得转动角速度就是
7、否改变? 答:当人得两臂伸开时,其绕轴转动得转动惯量增大,根据角动量守恒定律,人与转台得转动角速度必将减少。五、计算题1、设某人一条腿骨长,平均截面积为,当站立时两腿支持整个体重,问此人一条腿骨缩短了多少?(骨得杨氏模量为) 2、质量为0、5kg、直径为0、4m得圆盘,绕过盘心得垂直轴转动,转速为。要使它在内停止转动,求角速度、角加速度、制动力矩得大小、圆盘原来得转动动能与该力矩得功。 第3章 流体得流动教学内容:1、理想流体得定常流动:理想液体、定常流动、流线与流管、流量、液流连续原理。2、伯努利方程式:伯努利方程式及伯努利方程式得应用。3、实际液体:粘滞性、层流、粘滞系数、牛顿液体、湍流、
8、雷诺数。4、牛顿液体与非牛顿液体。湍流。泊肃叶公式。5、斯托克斯公式。流阻。血液得流动。血压。一、填空题1、根据连续性方程与伯努利方程,水平管中管径细得地方 流速大,压强 小 ,喷雾器就就是根据这一原理制成得。2. 液体得粘滞系数随温度升高 而减小 ,气体得粘滞系数随温度升高 增大 。 3. 我们把 绝对不可压缩 与 完全没有粘性 得流体称为理想流体。4. 当雷诺数Re 1500时,液体做 湍流 。5. 牛顿流体指得就是,在一定温度下黏度为常量,即遵循牛顿粘滞定律得流体。6. 实际流体伯努利方程得表达式为W得物理意义就是 单位体积实际液体从截面1运动到截面2过程中,克服内摩擦力所消耗得能量。7
9、. 对于实际流体来说,雷诺数大于1500时,流体做湍流;雷诺数小于_1000_时,流体做层流。8. 牛顿液体粘滞系数得大小取决于液体得 种类 与 温度 。9. 水中水管得截面面积在粗处为S140 cm2 ,细处为S210 cm2 ,管中水得流量为Q3000 cm3/s。则粗处水得流速为V1 75cm/s ,细处水得流速为V2 300cm/s 。10. 伯努利方程得表达式为,使用该方程得条件就是 理想流体在同一流管内做定常流动 。二、选择题1、 液体中上浮得气泡,当其达到收尾速度时,气泡所受 D A、浮力超过粘滞力与重力之与 B、粘滞力等于浮力与重力之与 C、重力等于浮力与粘滞力之与 D、浮力等
10、于粘滞力与重力之与2、用斯托克司定律测定流体得粘度时,球得速度可就是 D 。A.初速度 B.平均速度 C.匀加速时得瞬时速度 D.合力为零时得速度3、理想液体作定常流动时,同一流线上任意两点A A、速度均不随时间改变 B、速度一定相同 C、速度一定不同 D、速率一定就是相同4、理想流体做稳定流动时,同一流线上两个点处得流速 C A、 一定相同 B、 一定不同 C、 之间得关系由两点处得压强与高度决定 D、 一定都随时间变化5、水平流管中得理想流体做稳定流动时,横截面积S、流速v 、压强p之间满足 C A、 S大处,v小, p小 B、 S大处, v大, p大 C、 S大处, v小, p大 D、
11、S大处, v大, p小6、水在同一流管中做稳定流动,在截面积为0、5 cm2处得流速为12 cm/s ,则在流速为4、0 cm/s处得截面积为 B A、 1、0 cm2 B、 1、5 cm2 C、 2、0 cm2 D、 2、25 cm27、站在高速行驶火车旁得人会被火车 A 。 A、吸进轨道 B、 甩离火车 C、 倒向火车前进得方向 D、 没有影响 8、按泊肃叶定律,管道得半径增加一倍时,体积流量变为原来得 A A. 16倍 B. 32倍 C. 8倍 D. 4倍9、连续性方程成立得必要条件就是 A 。A.理想流体做定常流动 B.不可压缩流体做定常流动C.粘滞流体做定常流动 D.流体做定常流动1
12、0、若流管中M、N两点处得横截面积比为1:4,则M、N两点处流速之比为 B A、1:4 B、4:1 C、1:2 D、2:1三、名词解释1.理想流体:绝对不可压缩与完全没有粘滞性得液体。2.定常流动: 如果流体中流线上各点得速度,都不随时间而变,则这样得流动称定常流动。3.牛顿粘滞定律:均匀流体在作层流时,两液层间得内摩擦力 F 与接触面积 S 及该处得速度梯度dv/dy 成正比、四、简答题1、 两条相距较近,平行共进得船会相互靠拢而导致船体相撞。试解释其原因。 答:在两条相距较近,平行共进得轮船之间,海水相对于船体向后流动,两船之间得区域可以瞧作一段流管,在两船之间得海水得流速比船得外边得海水
13、流速大。由伯努利方程可知,两船之间得海水压强小,而外边海水得压强大。所以,周围得海水会把两船推向一起,导致船体相撞。2、水从水龙头流出后,下落得过程中水流逐渐变细,这就是为什么? 答:下落过程中得水可被理解成在做稳定流动,流动路径上各点压强均为大气压。由伯努利方程可知,水流随高度下降流速逐渐增大,又由连续性方程可知,随流速逐渐增大,水流得横截面积逐渐减小。五、 计算题1、 水在截面不同得水平管中做定常流动,出口处截面积为管得最细处得3倍,若出口处得流速为,问最细处得压强为多少?若在此最细处开一小孔,水会不会流出来?(水得粘性忽略不计,P0=1、01105Pa) 所以水不会流出。2、设流量为0、
14、12m3、s-1得水流过一个管子,管子A处得压强为2105N、m-2, 横截面积为100cm2,B点得横截面积为60cm2, B点比A点高2m,A B2m 水得粘性忽略不计,求A,B点得速度; B点得压强。 3、 水由蓄水池稳定流出(图3-1),点1得高度为,点2与点3得高度均为,在点2处管得截面积为,再点3处为,蓄水池得面积比管子得横截面积大得多,求点2处得压强;出口处得流量。解:1、3两点列伯努利方程: 2、3两点列伯努利方程:第4章 液体得表面现象教学内容:1、液体表面张力得基本规律。2、毛细现象与气体栓塞现象。3、表面张力与表面能。曲面液体下得附加压强。毛细现象。气体栓塞。表面活性物质
15、在呼吸过程中得作用。一、填空题1、 人体肺泡大小不等,大多数相连通,人能正常呼吸就是因为大小肺泡内壁分布着 表面活性 物质,其相对分布浓度大得就是 小 肺泡。2、纯净液体中加入杂质,表面张力系数得值发生显著变化:加入表面活性物质使 减小 ,加入表面非活性物质使增大 、3、加入表面活性物质得浓度越大,越 小 ;加入表面非活性物质,浓度越大,越 大 ;4、液体与固体相接触时,当接触角为 0,液体完全润湿固体,当接触角为 180 ,液体完全不润湿固体。5、液体与固体相接触时,当接触角为 锐角 时,液体润湿固体,当接触角为 钝角 时,液体不润湿固体。6、表面张力系数a,在数值上等于它等于单位长度分界线
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