《医用物理学》复习题及解答

查看医用物理学一、课本要求练习的答案：第1章练习11-7 、(2)通过：(3)通过：作者：作者：1-8 (1)从、到：然后1-15 (1)众所周知，骨的抗拉强度为帕。因此已知骨的弹性模量为Pa。所以%1-16第2章练习22-5，并得到：假设水管在点2的位置为零势能面，理想流体的伯努利方程如下：和(对于大气压)2-8如图所示，将水平管的粗细部分的横截面积、压力和流量分别设为总和，水的密度设为。水平管的伯努利方程包括从连续性方程来看和同步解决方案：那么交通是替换数据2-9单位体积粘性流体的伯努利方程为：那么在体积粘性流体的流动过程中克服粘性力所做的工作如下：对于水平均匀管道：第3章练习33-6气泡中的压力为：3-7完成的工作是：压差为：3-8气泡中的压力为：3-10在公式中，负号表示水银在毛细管中下降。第4章练习44-7；4-8；:当；4-12 (1)波动方程为代入波动方程，得到p点的振动方程；4-13 4-17 (1)如果观察者不移动，声源向观察者移动，则如果观察者不动，声源远离观察者，则二、补充复习问答：1、下列陈述是正确的1)当人体平躺时，头和脚的动脉压等于心脏的动脉压。()2)驻波中相邻两个波节之间各点的振幅不同，但相位相同。()3)毛细管半径越小，毛细管中非润湿液体的上升越高。()4)肺泡表面液体层中的表面活性剂降低了表面张力系数，以保证正常呼吸。()5)当物体在圆周上运动时，切向加速度可能为零。()6)刚体的惯性矩与刚体的质量有关，也与质量的分布有关。()7)正应变是大于零的拉伸应变。()8)层流比湍流消耗更多的能量。()9)将细管插入完全不润湿液体中，细管中的液面形成凹入的半球形表面。()10)当液体不润湿固体时，其接触角为180。()11)当液体润湿固体时，粘附力大于内聚力。()12)利用逆压电效应，电磁振荡可以转化为机械振动，产生超声波。()13)方向和频率相同的两个谐波振动的组合振动为谐波振动。()14)两个方向相同、频率不同的简谐运动的组合振动不是简谐运动。()15)当一个物体做简谐运动时，动能和势能的大小随时间以相同的规律变化。()16)驻波是由两个振幅相同、传播方向相反的波叠加而成的复合波。()17)当波在介质中传播时，在任意坐标X处介质体元中的动能和势能同时增加和减少。()18)当波在介质中传播时，介质中任何积分元素的能量都是守恒的。()19)当声波在两种介质的界面被反射和折射时，如果两种介质的声阻抗相似，则反射强，透射弱。()20)均匀带电球体中任意一点的场强和电势都不为零。()21)均匀带电球体中任意一点的场强和电势都为零。()22)均匀带电圆环在其中心产生的电场强度不为零。()23)均匀带电环在其中心产生的电势等于零。()24)在电场力的作用下，电子总是从高电位向低电位移动。()25)在电场力的作用下，正电荷总是从高电位向低电位移动。()26)在电场力的作用下，正电荷总是从势能大的地方向势能小的地方移动。()27)在电场力的作用下，负电荷总是从电势e当杆向下摆动时，其端点a的线速度随时间变化()在杆从水平位置向下摆动的过程中，重力矩减小()d、杆在初始时刻的角加速度等于零()当杆向下摆动时，角速度不随时间变化()当杆向下摆动时，角加速度逐渐增加()3.如果通过任何封闭表面的电通量为零，那么曲面上必须有一个电荷，并且电荷的代数和为零()曲面上不能有电荷()曲面上必须没有电荷，或者所有电荷的代数和为零()d、曲面上各点的场强为零()e，曲面上各点的场强相等()f，曲面上各点的场强不得等于零()4.下面的结论是正确的，在一对相同数量的点的中点，电荷的数量相同。A.电场强度和电势都为零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.下面的结论在连接由2r分开并由Q充电的一对相等数量的不同点电荷的线的中点是正确的：A.电场强度为()b。电场强度为()C.电位为()d。电位为零()6.从连续性方程可知，从动脉血管到毛细血管的血流速度变化是(逐渐减慢)，主要原因是(毛细血管的总截面积大于动脉血管的总截面积)。7.连接器两端吹有两个大小不同、表面张力系数相同的肥皂泡。当连接器的中部打开连接两个气泡时，两个气泡的变化是(大气泡变大，小气泡变小)。8.如果血液循环系统中的血流被称为Q，并且主动脉第一段的流动阻力为，则主动脉的血压降为()。如果血管的半径由于某种原因而减小，它的流动阻力就会变大。9.两个振幅和相位相同的相干波源发出的平面简谐波相遇。当光程差满足(半波长的奇数倍)时，粒子组合振动的振幅最小。当波程差满足(甚至半波长的倍数)时，粒子-粒子振动的振幅最大。驻波中振幅因干扰衰减而总是最小的位置称为(节点)，驻波中振幅因干扰增强而总是最大的位置称为(波腹)。10.驻波中两个相邻节点之间的距离为()，两个相邻节点与波腹之间的距离为()。11.质量为0.20千克的物体进行简谐振动，其振动方程为当振动的动能最大时，振动物体的位移为(0)，速度为(1m/s)；当振动势能最大时，振动物体的位移为(0.2m)，加速度为(5m/s2)。12、质点做简谐振动，其振幅为A，振动频率为。那时候，然后粒子振动的初始相位是()；粒子振动的最大速度为()；粒子振动的动能为(0)；粒子振动的总能量(保持不变)。13.半径为R、电荷为Q的均匀带电球体中任意点P的场强为(0)，电势为()；离球体中心距离为r的点n处的场强为()，电势为()。14.如果均匀电场的电场强度为0，则通过半径为R的封闭半球形表面的电场强度通量为(0)。15、静电场力功与(路径)无关，静电场力是(保守力)。静电场力的功等于(势能增量的负值)。16.什么是气体栓塞？为什么要小心防止气体进入血管？答：参见书中的P59和P60。17.当人体处于仰卧位时，为什么心脏的动脉压略高于头部？答：当人体躺下时，头部的动脉压会略低于心脏的动脉压，因为血液是可见的19.在测量血压时，你为什么经常选择手臂作为测量部分？答：当流体在厚度均匀的管道中流动时，流速不会改变。根据伯努利方程，高压小，低压强。因此，在测量血压时，应注意身体位置和测量位置。心脏的血压是恒定的，而手臂与心脏的高度相同，因此经常被选作测量部位。20.绘制文丘里流量计测量液体流量的装置图，推导流量公式。答：参见书中的P37。21.超声波检查时，为什么要在探头和皮肤表面之间使用油或液体耦合剂？答：油或液体耦合剂的声阻与肌肉的声阻略有不同。涂抹后，超声波通过耦合剂通过探头进入人体，使进入人体的超声波强度大，便于检查。然而，空气和肌肉之间的声学阻力是完全不同的。如果不施加耦合剂，超声波将被大部分反射，导致非常小的超声波强度进入人体。22.人类肺泡的总数约为3亿个。每个肺泡都有不同的大小，有些是相互连接的。为什么相连的肺泡没有越来越小的肺泡？答：肺泡表面液体中的表面活性剂调节表面液体的表面张力系数，使大小肺泡中的压力稳定，因此相连的肺泡不会有大小肺泡。23.如图所示，轻质绳索缠绕在具有质量和半径的圆盘上。恒力绳的一端用来均匀地加速，经过时间T的角速度从0变化到。将绳索设置为不可拉伸，绳索与圆盘无相对滑动，轴光滑，圆盘的转动惯量为。(1)计算圆盘旋转的角加速度；(2)拉力t；(3)时间t时圆盘边缘的速度v和加速度解决方案：通过：(2)由旋转定律可以得到：(3)时间t时磁盘边缘的速度垂直加速度在时间t时磁盘边缘的加速度大小：24.用旋转矢量图法画出同方向同频率的下列几组简谐振动的组合振动的振幅和初始相位，并写出组合振动的表达式。答：制作矢量图1。从图1获得的合成振动的振幅为，初始相位为，合成振动的表达式为：(2)制作矢量图2。根据图2，组合振动的振幅为，初始相位为，组合振动的表达式为(3)作为矢量图形3。从图3获得的合成振动的振幅为，因此初始相位为，合成振动表达式为(4)作为矢量图4。根据图4，组合振动的振幅为，初始相位为或，组合振动的表达式为25、已知的平面谐波方程是求出：(1)波的振幅、波长、周期和速度；(2)粒子振动的最大速度和加速度。解决方案：(1)A=0.04米，(2)26.平面简谐波沿X轴的正方向传播。已知A=1.0 m，t=0.5 s。当t=0时，坐标原点的粒子在平衡位置沿Y轴的负方向移动。找到1)波动方程；2)波形方程，2)t=1.0s；3)求出x=0.5m时粒子的振动方程.解决方法：(1)在原点设置粒子的振动方程：*粒子在原点的初始相位通过旋转矢量方法获得。众所周知，波沿X轴的正方向传播，因此波动方程为：(2)将t=1.0s代入波动