医用物理学习题册答案2015

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、功和能、能量守恒、动量守恒定律2、转动定律（1）角速度与角加速度。角量与线量的关系。（2）刚体的定轴转动。转动惯性。转动惯量。刚体绕定轴转动的动能。力矩。转动定律。力矩作功。（3）角动量守恒定律。3、应力与应变：物体的应力与应变。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 是表示整个刚体转动快慢的物理量，其方向由 右手螺旋 定则确定。 2. 一个定轴转动的刚

2、体上各点的角速度相同，所以各点线速度与它们离轴的距离 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的方向由右手螺旋定则来确定，角加速度b的方向与 角速度增量的方向一致。4.质量和转动惯量它们之间重要的区别：同一物体在运动中质量是 不 变的；同一刚体在转动中, 对于 不同的转轴, 转动惯量 不 同。5. 刚体的转动惯量与刚体的总质量、 刚体的质量的分布 、 转轴的位置 有关。 6. 动量守恒的条件是 合外力为0 ,角动量守恒的条件是 合外力矩为0 .7. 跳水运动员在空中旋转时常常抱紧身体，其目的减小 转动惯量 ，增加 角速度 。8、角动量守恒的条件是 合外力矩 恒等

3、于 零 。9. 弹性模量的单位是 Pa ,应力的单位是 Pa 。10.骨是弹性材料，在正比极限范围之内，它的 应力 和 应变 成正比关系。二、选择题1. 下列说法正确的是 C （A）作用在定轴转动刚体上的合力越大，刚体转动的角加速度越大（B）作用在定轴转动刚体上的合力矩越大，刚体转动的角速度越大（C）作用在定轴转动刚体上的合力矩越大，刚体转动的角加速度越大（D）作用在定轴转动刚体上的合力矩为零，刚体转动的角速度为零2.两物体的转动惯量相等，当其转动角速度之比为2：1时，它们的转动动能之比为 A （A）4：1 （B）2：1 （C）1：4 （D）1：23.溜冰运动员旋转起来以后，想加快旋转速度总是

4、把两手靠近身体，要停止转动时总是把手伸展开，其理论依据是 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的铅直中心轴转动，盘上站着一个人，初始时整个系统处于静止状态，忽略轴的摩擦，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)对中心轴的角动量守恒 (D)动量、机械能和角动量都守恒 5. 求质量为m、半径为R的细圆环和圆盘绕通过中心并与圆面垂直的转轴的转动惯量分别是（ C ）。 (A)均为 (B)均为 (C)和 (D)和6. 刚体角动量守恒的充分而必要的条件是( B )。 A. 刚体不受外力矩的作用 B. 刚体所

5、受合外力矩为零 C. 刚体所受的合外力和合外力矩均为零 D. 刚体的转动惯量和角速度均保持不变7.刚体绕定轴转动，在每1 s内角速度都增加rad/s，则刚体的运动是（ 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的恒外力矩使其由静止开始转动，经2 s后飞轮转过的圈数为（ B ）A10 B20 C30D409.关于转动惯量J说法正确的是（ A ） A.J是刚体转动惯性的量度 B.J的单位是kg/m2 C.J与转轴位置无关 D.J与刚体的形状无关 10. 杨氏模量是指在张（压）应力作用下的正比极限范围内（

6、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.张应力与长度的增量之比 3、 名词解释1、 杨氏模量:在正比极限范围之内，应力与应变的比值。2. 刚体:在外力作用下，物体的大小和形状都不变.3. 转动定律:(书上没涉及这部分内容)四、简答题1.一个物体的转动惯量是否具有确定的值？怎样计算转动惯量？ 答：刚体的转动惯量与三个因素有关：1、刚体的总质量 2、刚体的质量的分布（几何形状、密度、大小） 3、转轴的位置。2、 一个人随着转台转动，两手各拿一只重量相等的哑铃，当他将两臂伸开，他和转台的转动角速度是否改变？ 答：当人的两臂伸开时，其绕轴转动的转动惯量增大

7、，根据角动量守恒定律，人和转台的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？（骨的杨氏模量为） 2.质量为0.5kg、直径为0.4m的圆盘，绕过盘心的垂直轴转动，转速为。要使它在内停止转动，求角速度、角加速度、制动力矩的大小、圆盘原来的转动动能和该力矩的功。 第3章 流体的流动教学内容：1、理想流体的定常流动：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的应用。3、实际液体：粘滞性、层流、粘滞系数、牛顿液体、湍流、雷诺数。4、牛顿液体与非牛顿液体。湍流。泊肃叶公式。5、

8、斯托克斯公式。流阻。血液的流动。血压。一、填空题1.根据连续性方程和伯努利方程，水平管中管径细的地方 流速大，压强 小 ，喷雾器就是根据这一原理制成的。2. 液体的粘滞系数随温度升高 而减小 ，气体的粘滞系数随温度升高 增大 。 3. 我们把 绝对不可压缩 和 完全没有粘性 的流体称为理想流体。4. 当雷诺数Re 1500时，液体做 湍流 。5. 牛顿流体指的是，在一定温度下黏度为常量，即遵循牛顿粘滞定律的流体。6. 实际流体伯努利方程的表达式为W的物理意义是 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的能量。7. 对于实际流体来说，雷诺数大于1500时，流体做湍流；雷诺数

9、小于_1000_时，流体做层流。8. 牛顿液体粘滞系数的大小取决于液体的 种类 和 温度 。9. 水中水管的截面面积在粗处为S140 cm2 ，细处为S210 cm2 ，管中水的流量为Q3000 cm3/s。则粗处水的流速为V1 75cm/s ，细处水的流速为V2 300cm/s 。10. 伯努利方程的表达式为，使用该方程的条件是 理想流体在同一流管内做定常流动 。二、选择题1、 液体中上浮的气泡，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和 B.粘滞力等于浮力与重力之和 C.重力等于浮力与粘滞力之和 D.浮力等于粘滞力与重力之和2、用斯托克司定律测定流体的粘度时，球的速度可

10、是 D 。A初速度 B平均速度 C匀加速时的瞬时速度 D合力为零时的速度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.速率一定是相同4、理想流体做稳定流动时，同一流线上两个点处的流速 C A. 一定相同 B. 一定不同 C. 之间的关系由两点处的压强和高度决定 D. 一定都随时间变化5、水平流管中的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. 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

11、处的流速为12 cm/s ，则在流速为4.0 cm/s处的截面积为 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的人会被火车 A 。 A.吸进轨道 B. 甩离火车 C. 倒向火车前进的方向 D. 没有影响 8、按泊肃叶定律，管道的半径增加一倍时，体积流量变为原来的 A A 16倍 B 32倍 C 8倍 D 4倍9、连续性方程成立的必要条件是 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10、若流管中M、N两点处的横截面积比为1:4，则M、N两点处流速之比为 B A、1:4 B、4

12、:1 C、1:2 D、2:1三、名词解释1理想流体：绝对不可压缩和完全没有粘滞性的液体。2定常流动： 如果流体中流线上各点的速度，都不随时间而变，则这样的流动称定常流动。3牛顿粘滞定律：均匀流体在作层流时，两液层间的内摩擦力 F 与接触面积 S 及该处的速度梯度dv/dy 成正比.四、简答题1、 两条相距较近，平行共进的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，平行共进的轮船之间，海水相对于船体向后流动，两船之间的区域可以看作一段流管，在两船之间的海水的流速比船的外边的海水流速大。由伯努利方程可知，两船之间的海水压强小，而外边海水的压强大。所以，周围的海水会把两船推向一起

13、，导致船体相撞。2、水从水龙头流出后，下落的过程中水流逐渐变细，这是为什么？ 答：下落过程中的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，水流的横截面积逐渐减小。5、 计算题1、 水在截面不同的水平管中做定常流动，出口处截面积为管的最细处的3倍，若出口处的流速为，问最细处的压强为多少？若在此最细处开一小孔，水会不会流出来？（水的粘性忽略不计，P0=1.01105Pa） 所以水不会流出。2.设流量为0.12m3.s-1的水流过一个管子,管子A处的压强为2105N.m-2, 横截面积为100cm2,B点的

14、横截面积为60cm2, B点比A点高2m，A B2m 水的粘性忽略不计,求A,B点的速度； B点的压强。 3. 水由蓄水池稳定流出（图3-1），点1的高度为，点2和点3的高度均为，在点2处管的截面积为，再点3处为，蓄水池的面积比管子的横截面积大的多，求点2处的压强；出口处的流量。解：1、3两点列伯努利方程： 2、3两点列伯努利方程：第4章 液体的表面现象教学内容：1、液体表面张力的基本规律。2、毛细现象和气体栓塞现象。3、表面张力和表面能。曲面液体下的附加压强。毛细现象。气体栓塞。表面活性物质在呼吸过程中的作用。一、填空题1. 人体肺泡大小不等，大多数相连通，人能正常呼吸是因为大小肺泡内壁分布

15、着 表面活性 物质，其相对分布浓度大的是 小 肺泡。2.纯净液体中加入杂质，表面张力系数的值发生显著变化：加入表面活性物质使 减小 ,加入表面非活性物质使增大 .3.加入表面活性物质的浓度越大,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上表面张力的大小和 增加单位表面积时液体表面能的增量 。7.弯曲液面的附加压强的大小为 2/R ，方向是

16、指向曲率中心 。8.能够减小溶液表面张力系数的物质，称为这种液体 表面活性 物质；增加液体表面张力系数的物质称为这种液体的 表面非活性 物质。9.内聚力小于附着力，液体 润湿 固体；内聚力大于附着力时，液体 不润湿 固体。10.润湿液体在细管中 上升 或不润湿液体在细管中下降的现象称为毛细现象。11.毛细现象是由 润湿/不润湿 和 附加压强 现象共同引起的。12.在临床静脉注射或输液时，特别注意防止 气泡 输入到血管中，以免引起 气体栓塞 。二、选择题1.将两个完全相同的毛细管分别插在水和酒精中（都浸润毛细管），已知水的表面张力系数比酒精大三倍，则 B (A)酒精中毛细管的液面高 (B)水中毛

17、细管的液面高 (C)两管一样高 （D)无法确定2.若要使毛细管中的水面升高，可以 C (A)使水升温 (B) 加人肥皂 (C)减小毛细管的直径 (D) 将毛细管往水里插深一些3.大小两个肥皂泡，用玻璃管连通着，肥皂泡将会 B (A)大的变小，小的变大，直至一样大。 (B)大的变大，小的变小，直至消失。 (C)维持现有状态不发生改变。 (D)无法确定4.在空中一半径为R肥皂泡内外空气的压强差为 A （A） 4a/R （B） 2a/R （C） -4a/ R （D） -2a/R5.弯曲液面上附加压强的方向 D (A)一定指向液体内部 (B)一定指向液体外部 (C) 一定指向液体表面 (D)一定指向弯

18、曲液面的曲率中心6液体表面张力产生的微观机理是 A 。 A表面层分子受周围分子作用不对称，合引力指向液体内部 B内聚力大于附着力 C表面层分子受周围分子作用对称，合引力为零 D液体不润湿固体7.把表面张力系数为、半径为R的肥皂泡吹成半径为2R的肥皂泡，所做的功为 D 。 A4R2 B12R2 C8R2 D24R28.液体润湿固体的微观机理是 D 。A表面张力系数大 B内聚力大于附着力 C黏度大 D附着力大于内聚力9.一半径为R肥皂泡内空气的压强为 A 。 APo+4a/R BPo+2a/R CPo-4a/R DPo-2a/R10、水面上的油膜就是常见的 B 。A毛细现象 B表面吸附现象 C润湿

19、现象 D不润湿现象三、名词解释1. 毛细现象：润湿液体在细管中上升或不润湿液体在细管中下降的现象。2润湿/不润湿现象：一种是液体与固体的接触面有扩大的趋势，称为润湿现象；另一种是液体与固体的接触面有收缩的趋势 ， 称为不润湿现象。3 气体栓塞：液体在细管中流动时，如果管中出现气泡，液体的流动将受到阻碍，气泡多时将能发生阻塞，这种现象称为气体栓塞。四、解答题1、 潜水员、高压氧舱里的病人和医生在离开高压环境时，都必须有适当的缓冲时间，这是为什么？ 答：离开高压环境时，都必须有适当缓冲时间，使溶解在血液中过量的气体缓慢释放，以免引起血管栓塞。2、外科用的手术缝合线必须经过蜡处理，这是为什么？ 答：

20、外科用的手术缝合线必须经过蜡处理，因为蜡液对缝合线是润湿液体，蜡处理的结果是可以堵塞缝合线上的毛细管。因为手术缝合后总有一部分缝合线露在体表外面，若缝合线的毛细管不堵塞则形成体内外的通道，造成细菌感染。五、计算题1. 一根竖直放置的U形毛细管，两管直径分别为，里面装了水，假设水和玻璃完全润湿，试求平衡时两管水面高度差？设水的表面张力系数。 2. 在20C时吹成一个直径为的肥皂泡，试求吹此肥皂泡所做的功？设肥皂液的表面张力系数。 第5章 机械振动教学内容：1、简谐振动：谐振动方程式、位相、角频率、振幅、谐振动的能量。2、谐振动的合成：同方向谐振动的合成、旋转矢量法、频谱分析、垂直方向同频率谐振动

21、的合成。3、简谐波：波的产生和传播、平面简谐波的波动方程、波的能量、波的衰减。4、波的叠加原理：波的叠加、波的干涉。一、填空题1.两个同方向同频率谐振动的合振动，其是否仍为简谐振动？ 是 。两个同方向不同频率谐振动的合振动，其是否仍为简谐振动？ 否 。2简谐振动的特征量主要有 3 个，分别是 振幅、 角速度、 相位 ，决定简谐振动运动状态的物理量是 相位 。3.在简谐振动中，不同的 相位 表示不同的运动状态，相位每增加，简谐振动完全重复一次。4.质量为m的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子，弹簧的劲度系数为K，其固有振动周期T= ；当它作振幅为A的自由简谐振动时，其振动能量E = 。 5.一质点作简

22、谐振动，振动方程为S=Acos(wtj)，则质点的速度方程为 ，质点的加速度方程为 。6.对于两个同频率的简谐运动，相位的差异表示它们间步调上的差异，相位差为 ，振动步调一致，称为同相；相位差为 ，振动步调相反，称为反相；二、选择题 1. 有两个振动:x1 = A1cosw t， x2 = A2sinw t，在同一直线上且A2Ub，则P点的场强大小是 ，方向是 _竖直向下_。 4. 电荷Q均匀分布在半径为R的球面上，则球内场强分布_ 0_，电势分布 ；球外场强分布 ，电势分布 。5. 电偶极子由等量异号电荷Q和-Q组成，相距L，则电偶极矩的大小 QL ，方向 从-Q指向+Q 。6. 电偶极子中

23、垂面上的场强为 ，电势为_0_。7静电感应是在 导体 中产生的，而极化现象是在 绝缘体 中产生的。 8分子的正负电荷“重心”重合的电介质称为 无极分子 电介质；在外电场的作用下，分子的正负电荷的“重心”发生相对位移，形成 位移极化 。9对有极分子，在无外电场时，分子的正、负电荷“重心”是 不重合 的；在外电场作用下产生的极化是 取向 极化。二、选择题 1传递两个静止电荷之间的静电力的物质是( D )。A真空 B电荷 C空气 D电场2以一点电荷为中心，r为半径的球面上各处的场强( D )。A一定相同 B大小不同，方向相同C方向一定相同 D大小相同，方向不同3. 电场中任一点的电势大小( B )。

24、A反映了该点的电势能的大小 B当场源电荷量不变时，仅取决于此点的位置C与试验电荷的电荷量和此点所在位置有关 D以上均不对4以电偶极子的中垂面为界，其电势为( D )。A一q侧为正值，+q侧为负值 B中垂面上电势最低C中垂面上电势最高 D一q侧为负值，+q侧为正值5判断下列说法哪个是正确的：( A )A垂直等势面方向单位长度上电势变化愈大，其场强愈大B电势梯度愈大的地方，场强愈小C等势面上场强大小处处相等D场强为零的地方电势一定为零6将处于静电场中的电介质切割为两截，撤除电场后，电介质的表面( C )。A和电场存在时一样保持原来的带电状态 B只带同一种电荷C不带电 D无法确定7P 为电场中任意一

25、点，如果没有把检验电荷放进 P 点，则 P 点的场强( D ) A. 一定为零 B. 一定不为零 C. 一定大于零 D. 因无检验电荷，故无法确定8以下说法中正确的是（ C ）。A电场强度相等的地方电势一定相等 B带正电的导体上电势一定为正C电势梯度绝对值大的地方场强的绝对值也一定大 D电势为零的导体一定不带电9以下说法中正确的是（ A ）。A沿着电力线移动负电荷，负电荷的电势能是增加的 B场强弱的地方电位一定低，电位高的地方场强一定强C等势面上各点的场强大小一定相等D场强处处相同的电场中，各点的电位也处处相同10. q1、q2、q3三个点电荷产生的电场中， p 点的场强和电势分别是三个点电荷

26、在 p 点产生的（ C ） (A)场强的代数和，电势的代数和 (B)场强的矢量和，电势的矢量和 （C）电势的代数和，场强的矢量和 (D)场强的代数和，电势的矢量和 三、名词解释&问答1静电场答：相对于观察者静止的电荷所激发的电场2简述静电场的高斯定理答：在真空中，任何静电场中，通过任意闭合曲面的电通量等于该曲面所包围的电荷的代数和除以，所取的闭合曲面称为高斯面。3简述静电场的环路定理答：静电场中，场强沿着任意闭合路径的线积分等于零。4. 电偶极子：答：由相聚很近的等量异号电荷+q和-q组成的点电荷系统。其电矩5电介质的极化答：电介质在电场中，产生极化束缚电荷的现象6.简述电场强度与电势的关系答

27、：积分关系：； 微分关系：7. 检验电荷答：线度足够小，能够被看成点电荷；电量足够小，不引起原有电荷的电场的重新分布。四、计算题1. 均匀带电圆环，其半径为5.0cm，总电量为5.010-9C，计算轴线上离环心的距离为5.0cm处的点的场强。 解：均匀带点圆环，轴线上的场强为；r=5.0cm； x=5.0cm；2.电荷Q均匀分布在半径为R的球体上，求各处场强分布。 解：以球壳球心为球心，r为半径做球面为高斯面，；，。3. 两无限大的平行平面均匀带电，面电荷密度都是，求各处的场强分布？解：高斯面可以取垂直平面的圆柱，此圆柱由侧面和左右两个圆面构成.；方向：垂直平面向两边外侧。 4. 如图所示，A

28、B=2L，OCD是以B为中心，L为半径的半圆，A点有正电荷q，B点有负电荷q。把单位正电荷从O点沿OCD移到D点，电场力对它做了多少功？把单位负电荷从D点沿AD的延长线移到无穷远处去，电场力对它做了多少功？ 解：第8章 稳恒电流教学内容：1.恒定电流：电流强度、电源电动势、电流密度、欧姆定律的微分形式。2.含源电路的欧姆定律。3.基尔霍夫定律及其应用。一、填空题：1导体中存在大量的可以自由移动的 自由电荷 ，称为载流子金属中的载流子是 电子 ，电解质溶液中的载流子是 正负离子 ，半导体中的载流子是 电子和空穴 。2形成电流的条件是 自由电荷 和 电势差 。3电流密度的定义式为 ，欧姆定律的微分

29、形式为 。4两根长度相同，截面积SASB的铜棒A和B串接在一起，两端的总电压为U，两棒中电流密度jA和jB的关系为，场强EA和EB的关系为，电子漂移速度uA和uB的关系为。 5若复杂电路的节点数为n，支路数为m，则可列出独立的节点电流方程 n-1 个；独立的回路电压方程m-n+1 个。6如图8-1所示，其中有 4 个节点， 6 条支路，可找出 3 个能列出独立回路电压方程的回路。图8-1I1I2I3I4图8-3R1R21 ,r12,r2I1I2I3I4图8-27. 如图8-2所示为某复杂电路中的某节点,所设电流方向如图。 则利用电流连续性列方程为 。8. 如图8-3所示为某复杂电路中的某回路,

30、所设电流方向及回路中的电阻，电源如图.则利用基尔霍夫定律列方程为； 。二、选择题1同粗等长的两铜、铁棒相串联后在其两端加上电压，则( B )A二者的电流、电流密度、电场强度均相同B二者的电流、电流密度均相同，铜棒电场强度小C二者的电流、电流密度、电压均相同D二者的电流相同，铜的电流密度大，电场强度小2某导体中的场强A点比B点大，其电流密度jA和jB及载流子漂移速度uA和uB的关系为( B )。AjA=jB、uA=uB BjAjB、uAuB CjAjB、uAjB、uA0，方向同假设一致（2）由含源电路欧姆定律 第9章 电磁现象教学内容：1.磁场：磁场、磁感应强度。2.电流的磁场：毕奥萨伐尔定律。

31、圆电流的磁场。螺线管电流的磁场。直线电流的磁场。3.磁场对运动电荷的作用：洛仑兹力、霍尔效应。4.磁场对电流的作用：磁场对矩形载流线圈的作用。磁矩。5.磁介质：磁导率、磁化强度、铁磁质、磁介质磁化的微观机理。6.*电磁感应一、填空题1电荷以速度u进入均匀磁场，所受到的洛伦兹力恒为零，磁感应强度方向为_。2磁通量公式m=Bcos中，是 ，磁通量的单位是_。3在毕奥一萨伐尔定律中，r方向是从 指向 ，而电流元IdZ的方向与 相同。4真空无限长直载流导线所产生的磁感应强度的大小_，方向_；直导线延长线上B=_。5在两平行且载流大小，方向相同的长直导线间距离的平分线上的磁感应强度为 。6. 真空中圆电流轴线上的磁感应强度的大小_，方向_。7. 无限长直载流螺线管管内的磁场，磁感应强度的大小_，方向_；管外靠近管壁处B=_。8电荷以速度u