医用物理学辅导习题 3课件

1、 1 医用力学基础已知：已知：n=60 104revmin-1，R=10cm=0.1m，求：求：N=？1.在生物物理实验中用来分离不同种类的分子在生物物理实验中用来分离不同种类的分子的超级离心机的转速是的超级离心机的转速是60104rmin-1。在这。在这种离心机的转子内，离轴种离心机的转子内，离轴10cm远的一个大分远的一个大分子的向心加速度是重力加速度的子的向心加速度是重力加速度的 倍。倍。解：该分解：该分子的速度子的速度为：为：260Rnv向心加速向心加速度的大小度的大小为：为： 2nvaR设设an为为g的的N倍则：倍则： 2227244 1060navR nNgRgg（倍）（倍） 2一

2、根直尺竖直地立在地板上，而后让它自一根直尺竖直地立在地板上，而后让它自由倒下。设接触地板的一端不因倒下而滑动，由倒下。设接触地板的一端不因倒下而滑动，则当它撞击地板时，顶端的速率为（则当它撞击地板时，顶端的速率为（ ）。）。解：直立时的势能解：直立时的势能=水平时的动能水平时的动能势能：势能：2lmg动能动能:212J转动惯量转动惯量:213Jml设：直尺质量为设：直尺质量为m、长为、长为l2122lmgJ135.4vlglm s4.当刚体所受的合外力矩为零时，刚体的当刚体所受的合外力矩为零时，刚体的_守恒。守恒。5.转动惯量是物体转动惯量是物体 转动惯性转动惯性 大小的量度。大小的量度。：刚

3、体所受外力矩等于零时，刚体所受外力矩等于零时，刚体对同一转轴的角动量不随时间变化刚体对同一转轴的角动量不随时间变化即即3转动物体的角加速度与（转动物体的角加速度与（力矩力矩）成正比，）成正比，与物体的（与物体的（转动惯量转动惯量）成反比。）成反比。6.质量为质量为m，半径为，半径为R，轴与圆环平面垂直并且，轴与圆环平面垂直并且通过其圆心的均匀薄圆环的转动惯量为通过其圆心的均匀薄圆环的转动惯量为 mR2 。7.下列运动方程中，下列运动方程中，a、b为常数，其中代表匀变为常数，其中代表匀变速直线运动的是：速直线运动的是： (A)=a+bt2； (B)=a+b2t； (C)=a+bt； (D)=a+

4、bt3。8.甲、乙两个金属圆盘的质量和厚度相等，它甲、乙两个金属圆盘的质量和厚度相等，它们的密度之比为们的密度之比为3：2。它们都绕通过圆心且垂。它们都绕通过圆心且垂直于直径的轴转动，则它们的转动惯量之比为：直于直径的轴转动，则它们的转动惯量之比为： (A)1：1； (B)3：2； (C)2：3； (D)4：9。123222121122mmR hR h122221RR122211222212122312mRRJJRmR9.两物体的转动惯量相等，当其角速度之比为两物体的转动惯量相等，当其角速度之比为3：1时，两物体的转动动能之比为：时，两物体的转动动能之比为： (A)3：1； (B)1：3； (

5、C)9：1； (D)1：9。12JJ1232212122221329 1112JEEJ10.两物体的转动动能相等，当其转动惯量之两物体的转动动能相等，当其转动惯量之比为比为2：1时，两物体的角速度之比为：时，两物体的角速度之比为： (A)2：1 (B)1:(C)1：4 (D)1：12221121122JJ1221JJ1212211.有一均匀细棒长为有一均匀细棒长为 l 设轴线通过棒的中心时设轴线通过棒的中心时转动惯量为转动惯量为 J1，轴线通过棒的一端时的转动惯，轴线通过棒的一端时的转动惯量为量为 J2，则，则 J1 与与 J2 的比为：的比为： (A)4：9； (B)1：3； (C)1：4；

6、 (D)4：1。Axdxx2dJrm2dmxxl2dl hhmxxlh221(33)3m llhh2.轴轴, h=0，则有，则有213Jml1.轴通过棒轴通过棒的中心的中心 , h=l/2 则有则有2112Jml1212.一个均匀的圆弧形金属丝，质量为一个均匀的圆弧形金属丝，质量为M，半径，半径为为r，绕通过弧的曲率中心且垂直于半径的轴，绕通过弧的曲率中心且垂直于半径的轴转动，其转动惯量为：转动，其转动惯量为： (A)Mr2； (B)3Mr2/4； (C)Mr2/4； (D)Mr2/2。13.两个完全相同的飞轮绕同一轴分别以两个完全相同的飞轮绕同一轴分别以和和2的角速度沿同一方向旋转，某一时刻

7、突然耦合的角速度沿同一方向旋转，某一时刻突然耦合在一起。若将这两个飞轮看成一个系统，则耦在一起。若将这两个飞轮看成一个系统，则耦合后系统的动能为耦合前的：合后系统的动能为耦合前的： 倍。倍。(A)1； (B)0.9； (C)0.5； (D)2。耦合前：12LJJ耦合后：22LJ根据角动量守恒：12LL32 前后动能之比22211(2 )10221392 ()22JJJ1.描述长度、体积、和形状这三种形变程描述长度、体积、和形状这三种形变程度的物理量分别称为（度的物理量分别称为（正应变正应变）、（）、（ 体应变体应变 ）和（和（切应变切应变）。）。 2在一定范围内，某一物体应力与应变在一定范围内

8、，某一物体应力与应变的比值，称为该物体的（的比值，称为该物体的（弹性模量弹性模量 ）。）。3.胡克定律描述为在正比极限内（胡克定律描述为在正比极限内（应力应力）与（与（应变应变）成正比。）成正比。 4.弹跳蛋白是一种存在于跳蚤中的弹跳机构中弹跳蛋白是一种存在于跳蚤中的弹跳机构中和昆虫的飞翔机构中的弹性蛋白，其杨氏模量和昆虫的飞翔机构中的弹性蛋白，其杨氏模量接近于橡皮。今有一截面积为接近于橡皮。今有一截面积为S=30cm2的弹跳的弹跳蛋白，在蛋白，在F=270N力的拉伸下，长度变为原长力的拉伸下，长度变为原长的的1.5倍，求其杨氏模量。倍，求其杨氏模量。001.5lll 解：假设这条弹跳蛋白的长

9、度为解：假设这条弹跳蛋白的长度为l0 0由题意给出的条件，拉长后的长度为：由题意给出的条件，拉长后的长度为： 00.5llFS522700.0031.8 100.5FSEN m5.如图如图2-5所示为密质所示为密质骨的应力骨的应力-应变曲线，应变曲线，在拉伸时，开始一段是在拉伸时，开始一段是直线，应力与应变服从直线，应力与应变服从胡克定律。从曲线可以胡克定律。从曲线可以看出，拉伸时的杨氏模看出，拉伸时的杨氏模量要比压缩时的杨氏模量要比压缩时的杨氏模量：量： (A)大；大； (B)小；小； (C)相等；相等； (D)无法确定无法确定抗压强度抗压强度抗张强度抗张强度应力应力应变应变OE()E曲线的

10、斜率22421 102 102 10 ()Sm 5241005 10 ()2 10FN mS 6.长长2m、宽、宽1cm、高、高2cm的金属体，在两端的金属体，在两端各加各加100N的拉力，则金属块横截面上的应力为：的拉力，则金属块横截面上的应力为： (A)0.5106Nm-2 ； (B)1.0106Nm-2； (C)2.0106Nm-2； (D)2.5106Nm-2。2cm2cm1cm0lll00lll00lll0lll7.长为长为 l 的金属丝受力作用时长度变为的金属丝受力作用时长度变为 l0 ，此，此时金属丝的张应变为：时金属丝的张应变为： (A) ； (B) ； (C) ； (D) 。

11、变变形形后后的的长长度度 原原长长- -原原长长8.应力为：应力为： (A)作用在单位物体上的拉力；作用在单位物体上的拉力；(B)作用在物体任意单位截面积上的内力；作用在物体任意单位截面积上的内力；(C)产生张应变的那个力；产生张应变的那个力；(D)作用在物体内任意一点的力。作用在物体内任意一点的力。9.把一块不锈钢放在稳定流动的深水中，它所把一块不锈钢放在稳定流动的深水中，它所受到的应力为：受到的应力为： (A)压应力；压应力； (B)切应力；切应力； (C)切应力和切应力和体体应力；应力； (D)张应力和切应力张应力和切应力10.横截面积为横截面积为0.06cm2，抗张强度为，抗张强度为1

12、.2109Nm-2，它能承受的最大负荷是：，它能承受的最大负荷是： (A)7.2103N； (B)1.2109N； (C) 7.2106N； (D)2.4103N。抗张强度抗张强度1.2109Nm-2是是单位横截面积上所能承担的单位横截面积上所能承担的最大载荷。最大载荷。现在横截面积为现在横截面积为610-6m2，所能承担的最大负荷为：所能承担的最大负荷为：1.2109Nm-2 610-6m211.杨氏模量为杨氏模量为9109 Nm-2、横截面积、横截面积4cm2的密质骨，在的密质骨，在104N的压力作用下应变为：的压力作用下应变为： (A)2.2510-3； (B)4.4410-3； (C)

13、2.8010-3； (D)5.6010-3。482410110 ()4 104FN mS8390.25 102.80 109 10ExdF2xdFxdFdxF 12.边长为边长为d 的正方体物块，在切向力的正方体物块，在切向力F 的的作用下有如图所示的变形，则该物块的切变作用下有如图所示的变形，则该物块的切变模量为模量为： (A) (B) (C) (D)xd2FFdGxxdd13.铜的弹性模量为铜的弹性模量为21011Nm-2，要把横，要把横截面积为截面积为0.4cm2、长为、长为1.5106m的铜丝拉长的铜丝拉长500cm，在铜丝上应加的拉力为：，在铜丝上应加的拉力为： (A)27N； (B

14、)16N； (C)40N； (D)32N。5651101.5 103ll11562122 10101033EN m6242100.4 1026.73FSN mN14.如图所示为主动脉弹性组织的应力如图所示为主动脉弹性组织的应力- -应变应变曲线，由图可见其弹性极限十分接近断裂点，曲线，由图可见其弹性极限十分接近断裂点，这说明这说明： P21应变应变抗张强度弹性极限O1.00.51.00.5Nm-2应力应力(B)只要主动脉不被只要主动脉不被拉断，在外力作用下拉断，在外力作用下都能恢复原状；都能恢复原状； (C)主动脉脆性很大；主动脉脆性很大； (D)主动脉有很弱的主动脉有很弱的抗张强度。抗张强度

15、。(A)主动脉弹性很小；主动脉弹性很小；15.在上题中还可以看出，主动脉应变可达在上题中还可以看出，主动脉应变可达到到1.0，这表明：，这表明： 应变应变抗张强度弹性极限O1.00.51.00.5Nm-2应力应力(A)它可以伸长到原长它可以伸长到原长的一倍；的一倍；(B)它可以伸长到原长它可以伸长到原长的二倍；的二倍；(C)它可以伸长到原长它可以伸长到原长的十分之一倍；的十分之一倍；(D)它可以伸长到原长它可以伸长到原长的二分之一倍。的二分之一倍。2 流体的流动1.水平的自来水管粗处的直径是细处的两倍，水平的自来水管粗处的直径是细处的两倍，如果水在粗处的流速和压强分别是如果水在粗处的流速和压强

16、分别是1.00ms-1和和1.96 105Pa，那么水在细处的流速和压强各是，那么水在细处的流速和压强各是多少？多少？ 已知：已知：P粗粗=1.96 105Pa，v粗粗=1.00ms-1，d粗粗=2个单位，个单位，d细细=1个单位；求：个单位；求：P细细=？ v细细=？解：解：根据连续性方程可得：根据连续性方程可得：vv细细粗粗SS 221221241.004.00114dvvvm sd粗粗细粗粗细细SS水在细处的流速为：水在细处的流速为：221122PvPv细细粗粗221122PPvv细细粗粗5225111.96 101000 1.01000 4.02218.85 10 Pa水在细处的压强为

17、：水在细处的压强为：根据伯努利方程可得：根据伯努利方程可得：2.注射器的活塞横截面积注射器的活塞横截面积 S1=1.2cm2，而注，而注射器针孔的横截面积射器针孔的横截面积 S2=0.25mm2。当注射器水。当注射器水平放置时，用平放置时，用 F=4.9N 的力压迫活塞，使之移的力压迫活塞，使之移动动 l=4cm，问水从注射器中流出需要多少时间？，问水从注射器中流出需要多少时间？已知：已知：S1=1.2cm2，S2=0.25mm2，F=4.9N，l=4cm，h1=h2，求：，求：t=？1v2v解：设活塞和针孔处的流速各为解：设活塞和针孔处的流速各为 、，根据连续性方程可得，根据连续性方程可得2

18、1SS10v因为因为根据伯努利方程可得：根据伯努利方程可得： 2211221122PvPv101FPPS20PP、，代入上式可得：，代入上式可得：12129.1Fvm sS设水从注射器流出的时间为设水从注射器流出的时间为t， 4216221.2 104 102.10.25 109.1S lVtsQS v 3一个大管子的一端与三个直径相同的小一个大管子的一端与三个直径相同的小管连接，已知两种管子的直径比为管连接，已知两种管子的直径比为2：1，若水，若水在小管内的流速为在小管内的流速为40ms-1，则大管中水的流，则大管中水的流速为（速为（ ）mS-1。S大大 2RS小小 R单个小管的流量：单个小

19、管的流量：2QSvRv小小小小三小管的流量三小管的流量= =大管流量大管流量3S vSv大 大小小23RvRv2大小（2 ）4.理想流体的特点是理想流体的特点是 不可压缩不可压缩 和和 没有粘性没有粘性。5.连续性方程适用的条件为连续性方程适用的条件为 不可压缩流体不可压缩流体 和和 稳定流动稳定流动 。7血液粘滞系数为血液粘滞系数为3.010-3Pas，密度为，密度为1.05103kgm-3，若血液在血管中流动的平均，若血液在血管中流动的平均速度为速度为0.25ms-1，则产生湍流时的半径为，则产生湍流时的半径为（1.7 10-2 ）m（临界雷诺数为（临界雷诺数为1500）。）。 6.正常成

20、年人血液流量为正常成年人血液流量为0.8310-4m3s-1 ，体循环的总血压降为体循环的总血压降为1.2104Pa，则体循环，则体循环的总流阻为（的总流阻为（ 1.45 108 ）PaSm-3。9.理想流体在粗、细不均匀的水平管中作稳定理想流体在粗、细不均匀的水平管中作稳定流动时：流动时： (A)粗处压强大于细处压强；粗处压强大于细处压强； (B)粗处压强小于细处压强；粗处压强小于细处压强； (C)粗处压强等于细处压强；粗处压强等于细处压强； (D)无法确定。无法确定。 8.理想流体作稳定流动时：理想流体作稳定流动时： (A)流线上各点的速度一定相同；流线上各点的速度一定相同； (B)流线上

21、各点的速度不随时间而改变；流线上各点的速度不随时间而改变； (C)流体粒子作匀速直线运动；流体粒子作匀速直线运动； (D)流体中各点的速度大小相等。流体中各点的速度大小相等。10.理想流体在粗、细不均匀的流管中作稳定流理想流体在粗、细不均匀的流管中作稳定流动时：动时： (A)粗处流速大；粗处流速大； (B)细处流速大；细处流速大； (C)粗处、细处流速相同；粗处、细处流速相同；(D)无法确定。无法确定。 11.当平行放置，且靠得较近的两页纸中间有当平行放置，且靠得较近的两页纸中间有气流通过时，这两页纸将：气流通过时，这两页纸将： (A)相互分开；相互分开； (B)相互靠拢；相互靠拢； (C)静

22、止不动；静止不动； (D)运动情况无法确定。运动情况无法确定。12.如图如图3-7所示，水在粗细均匀的虹吸管中所示，水在粗细均匀的虹吸管中流动，图中流动，图中a、b、c、d四点的压强关系为：四点的压强关系为： (A)PaPbPcPd； (B)Pa=Pb=Pc=Pd； (C)Pa=PdPb=Pc；(D)Pa=PdPb=Pc；。；。图图3-7a ab bc cd d012S vS02S v12S v13.粘滞流体在截面不同的流管中作层流流动，粘滞流体在截面不同的流管中作层流流动，在截面积为在截面积为S0处的最大流速为处的最大流速为v，则在截面，则在截面S1处的流量为：处的流量为： ： (B) ：(C) ： (D) 无法确定