1、 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 )3(P1-7 ，)rad(.t40520 圈5.2)(5.220 由 得：JM)(1.4701.12 NmrFrFr 9.25.1.052JW由 得：t0 )/(4srad由 得：rv .86.v由 得：222)() ran/(40 )240()6015.15.2 2sma 1-8 由 、 、 得：JMFR2J21mRF则 /102srad JSWEk 501-15 已知骨的抗张强度为 Pa ，72所以 NFC 441061 已知骨的弹性模量为 Pa，90所以 .5.94ES1-16 lF0 mSlF49401016.第 2
2、 章 习题 2 )46(P2-5 由连续性方程 及 得：21VS1S12V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：22211 1vPghvP而 （ 为大气压强）a)0(4200PKPghv8.138.13 18.90)4(12323422 2-8 如图，设水平管粗、细处的截面积、压强、流速分别为 和11vpS、， 、水的密度分别为 。22vpS、 CO2、则由水平管的伯努利方程有21211v由连续性方程有 2S且 hgp21联立求解得： 则 的流量为 2CO)(/211212 SSvQ代入数据得 sm/5.032-9 单位体积的粘性流体的伯努利方程为：WghvPghvP2
3、2121 则体积 的粘性流体流动过程中克服粘性力所做的功为：V212112()()WV而对水平均匀管有： 2121vh6512()50(.3)0.PVJ第 3 章 习题 3 3-6 气泡内的压强为： PaRghP 53350 1027.10.28.910.2 3-7 做功为： JSW322 .5.421gh压强差为： ParP2.305.143-8 气泡中压强为：25 576.01. 3.0p PaR气3-10 cmrgrh 6.289106.342cos2 4 式中负号表示水银在毛细管中下降。第 4 章 习题 4 )95(P4-7 ；sradmk/20.1)(2sT 0)(comtx JkA
4、E422105.14-8 ； ；cm3)(sT60 ；6os(ctx)/(sin3scmtv)/()22ma 时， ； ；0t 36coscx )/(236sin0 scv4-12 波动方程为)/(2smu )(9os.mxty将 代入波动方程得到 P 点的振动方程：x5)(185cs(06.)(9co06. tty 184-13 35.1202201102 CABABrr 3AC4-17 观察者不动，声源向着观察者运动，则 HzfufS351705341 观察者不动，声源远离观察者运动，则 zffS262二、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
5、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
6、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，V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
7、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mLO 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
8、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：0UA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
9、 （） 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0U述结论正确的是：A电场强度为 （） B电场强度为 （）204 20qrC电势为 （） D电势为零（ ）qr6、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fR压降的大小为（ ） 。若血管半径由于某种原
10、因缩小了，其流阻会变（大） 。fQR9、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2的距离为（ ） 。411、一个质量为 0.20kg 的物体作简谐振动，其振动方程为 ，0.2cos(5)xtm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
11、，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， 。则f0tAx质点振动的初相位为（ ） ；质点振动的最大速度为（ ） ； 时质2ft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q04 204qr为（ ） 。0r14、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E通量为（0 ） 。15、静电场力做功与（ 路径）无关
12、，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
13、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
14、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mr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02圆盘无相对滑动，且轴光滑，圆盘的转动惯量为 ， 。求圆盘转动的角/r加速度 ；拉力 T； t 时刻圆盘边缘一点的速率 V 和加速度 的大小。 a解：由 得： t002t由转动定律 可得： JMtmrTr021 tmrT0 t 时刻圆盘边缘一点的速度 02Vr切向
15、加速度 法向加速度 tra0 2204nart 时刻圆盘边缘一点的加速度的大小：22 242000241616nrart t)(3cos2)(1mtxc)(345cos(7)1(2cmtx)(4cos(3)(21ctx)(210cos(35)4(21ctx24、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：作矢量图示 1。由图 1 得合振动的振幅为 ，初相位cmA321为 ，合振动的表达式为： 3/ )(/5cos(3tx作矢量图示 2。由图 2 得合振动的振幅为 ，初相位为A2，合振动的表达式为 4/ 4/2t作矢量图示 3
16、。由图 3 得合振动的振幅为 ，c321，所以初相位为 ，合振动表达式为6/54/)(12/5cos(2cmtx作矢量图示 4。由图 4 得合振动的振幅为 ，初相位为cmA821或 ，合振动的表达式为 /3 )(/0os(tx25、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， s.T0452m.10（2） sAV/8.6.max2222 /96.5104)5( sm26、一平面简谐波沿 x 轴正方向传播，已知 A = 1.0 m，T = 0.5 s ， , .0.y在 t =0 时坐标原点处的质点位于平衡
17、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： )tcos(A0 ，原点处质点的初相位由旋转矢量法得sradT/42 20 )2co(0.1ty已知波沿 x 轴正方向传播，所以波动方程为： SIxttA)24cos(0.1)s( （2）将 t = 1.0s 代入波动方程得到波形方程： Ixy )s(.)24co(0.1（3）将 x = 0.5 m 代入波动方程得到振动方程： SItt )4cos(0.1)5.s(. 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P 点的电势 U；P 点的电场强度大小和方向。解：、取 ，由点电荷产生的电势公式0U及电势叠加原理得：0003(2)4/34/8PQqQqLLL、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： 22200 03694(/3)4(/)1P qQqE L方向：若 EP 0,场强方向水平向右；若 EP0,场强方向水平向左。
