医用物理学辅导习题..

第一章医用力学基础已知：n=60104rev·min-1，R=10cm=0.1m，求：N=？1.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60×104r∙min-1。在这种离心机的转子内，离轴10cm远的一个大分子的向心加速度是重力加速度的倍。解：该分子的速度为：260Rnv向心加速度的大小为：2nvaR设an为g的N倍则：22272441060navRnNgRgg（倍）2．一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，则当它撞击地板时，顶端的速率为（）。解：直立时的势能=水平时的动能势能：2lmg动能:212J转动惯量:213Jml设：直尺质量为m、长为l2122lmgJ135.4vlglms4.当刚体所受的合外力矩为零时，刚体的_______守恒。5.转动惯量是物体转动惯性大小的量度。角动量守恒定律：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—即角动量守恒3．转动物体的角加速度与（力矩）成正比，与物体的（转动惯量）成反比。6.质量为m，半径为R，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mR2。7.下列运动方程中，a、b为常数，其中代表匀变速直线运动的是：［］(A)χ=a+bt2；(B)χ=a+b2t；(C)χ=a+bt；(D)χ=a+bt3。8.甲、乙两个金属圆盘的质量和厚度相等，它们的密度之比为3：2。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：［］(A)1：1；(B)3：2；(C)2：3；(D)4：9。123222121122mmRhRh122221RR122211222212122312mRRJJRmR9.两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：［］(A)3：1；(B)1：3；(C)9：1；(D)1：9。12JJ12322121222213291112JEEJ10.两物体的转动动能相等，当其转动惯量之比为2：1时，两物体的角速度之比为：［］(A)2：1(B)1:(C)1：4(D)1：12221121122JJ1221JJ1212211.有一均匀细棒长为l设轴线通过棒的中心时转动惯量为J1，轴线通过棒的一端时的转动惯量为J2，则J1与J2的比为：［］(A)4：9；(B)1：3；(C)1：4；(D)4：1。Axdxx2dJrm2dmxxl2dlhhmxxlh221(33)3mllhh2.轴,h=0，则有213Jml1.轴通过棒的中心,h=l/2则有2112Jml1212.一个均匀的圆弧形金属丝，质量为M，半径为r，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：［］(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ω和2ω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，则耦合后系统的动能为耦合前的：［］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：12LL32前后动能之比22211(2)10221392()22JJJ1.描述长度、体积、和形状这三种形变程度的物理量分别称为（正应变）、（体应变）和（切应变）。2．在一定范围内，某一物体应力与应变的比值，称为该物体的（弹性模量）。3.胡克定律描述为在正比极限内（应力）与（应变）成正比。4.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，其杨氏模量接近于橡皮。今有一截面积为S=30cm2的弹跳蛋白，在F=270N力的拉伸下，长度变为原长的1.5倍，求其杨氏模量。001.5lll解：假设这条弹跳蛋白的长度为l0由题意给出的条件，拉长后的长度为：00.5llFS522700.0031.8100.5FSENm5.如图2-5所示为密质骨的应力-应变曲线，在拉伸时，开始一段是直线，应力与应变服从胡克定律。从曲线可以看出，拉伸时的杨氏模量要比压缩时的杨氏模量：［］(A)大；(B)小；(C)相等；(D)无法确定抗压强度抗张强度应力应变OE()E曲线的斜率2242110210210()Sm524100510()210FNmS6.长2m、宽1cm、高2cm的金属体，在两端各加100N的拉力，则金属块横截面上的应力为：［］(A)0.5×106N·m-2；(B)1.0×106N·m-2；(C)2.0×106N·m-2；(D)2.5×106N·m-2。2cm2cm1cm0lll00lll00lll0lll7.长为l的金属丝受力作用时长度变为l0，此时金属丝的张应变为：［］(A)；(B)；(C)；(D)。变形后的长度原长-原长8.应力为：［］(A)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；(C)产生张应变的那个力；(D)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，它所受到的应力为：［］(A)压应力；(B)切应力；(C)切应力和体应力；(D)张应力和切应力10.横截面积为0.06cm2，抗张强度为1.2×109N·m-2，它能承受的最大负荷是：［］(A)7.2×103N；(B)1.2×109N；(C)7.2×106N；(D)2.4×103N。抗张强度1.2×109N·m-2是单位横截面积上所能承担的最大载荷。现在横截面积为6×10-6m2，所能承担的最大负荷为：1.2×109N·m-2×6×10-6m211.杨氏模量为9×109N·m-2、横截面积4cm2的密质骨，在104N的压力作用下应变为：［］(A)2.25×10-3；(B)4.44×10-3；(C)2.80×10-3；(D)5.60×10-3。482410110()4104FNmS8390.25102.8010910ExdF2xdFxdFdxF12.边长为d的正方体物块，在切向力F的作用下有如图所示的变形，则该物块的切变模量为：［］(A)(B)(C)(D)Δxd2FFdGxxdd13.铜的弹性模量为2×1011N·m-2，要把横截面积为0.4cm2、长为1.5×106m的铜丝拉长500cm，在铜丝上应加的拉力为：［］(A)27N；(B)16N；(C)40N；(D)32N。5651101.5103ll1156212210101033ENm6242100.41026.73FSNmN14.如图所示为主动脉弹性组织的应力-应变曲线，由图可见其弹性极限十分接近断裂点，这说明：［］P21应变抗张强度弹性极限O1.00.51.00.5N·m-2应力(B)只要主动脉不被拉断，在外力作用下都能恢复原状；(C)主动脉脆性很大；(D)主动脉有很弱的抗张强度。(A)主动脉弹性很小；脆性brittleness材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质。15.在上题中还可以看出，主动脉应变可达到1.0，这表明：［］应变抗张强度弹性极限O1.00.51.00.5N·m-2应力(A)它可以伸长到原长的一倍；(B)它可以伸长到原长的二倍；(C)它可以伸长到原长的十分之一倍；(D)它可以伸长到原长的二分之一倍。课后习题1-1线速度大小相同，角速度小飞轮大1-2不一定，角加速度ddt1-3不会1-4变小1-5解：（1）0tt10002025/rads220110520100022ttrad1-6解：21(1)12ml21(2)3ml221(3)12mlmh221(4)sin12ml1-7解：0(1)tt10200.5240/rads220110400.5522ttrad/25/22.5N圈2M=J（）2M=J（）21FR=2mR11F=50.15401522mRN2W=M=FR150.15511.25J013=04010400ttrads（）=4000.1560/ttvRms2222=0.15(400)24000/naRms1-8解：(1)MJ212FRmR2110011001222/rads(2)5SR5rad220222520t22221112221110012050022kttEJmRJ1-9解：21(1)69lMmgJml32gl222111(2)6229lmgJml3gl223(3)()3nlgaRgl1-13解：2222279.8102.0102.0102.0100.10104.910FdGSxPa1-14解：0FlESl40F7.2710llmES铜40F2.010llmES钢1-15解：7441)12105.010610FsN(2)/E(449/4.510/510/0.01910FsEE1-16解：0FlEsl4010FllmEs1-17解：40142100.202.0105010210FlEPasl502422000.204105010210FlEPasl第二章流体的流动1.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1.00m∙s-1和1.96105Pa，那么水在细处的流速和压强各是多少？已知：P粗=1.96105Pa，v粗=1.00m∙s-1，d粗=2个单位，d细=1个单位；求：P细=？v细=？解：根据连续性方程可得：vv细细粗粗SS221221241.004.00114dvvvmsd粗粗细粗粗细细SS水在细处的流速为：221122PvPv细细粗粗221122PPvv细细粗粗5225111.961010001.010004.02218.8510Pa水在细处的压强为：根据伯努利方程可得：2.注射器的活塞横截面积S1=1.2cm2，而注射器针孔的横截面积S2=0.25mm2。当注射器水平放置时，用F=4.9N的力压迫活塞，使之移动l=4cm，问水从注射器中流出需要多少时间？已知：S1=1.2cm2，S2=0.25mm2，F=4.9N，l=4cm，h1=h2，求：t=？1v2v解：设活塞和针孔处的流速各为、，根据连续性方程可得21SS10v因为根据伯努利方程可得：2211221122PvPv101FPPS20PP、，代入上式可得：12129.1FvmsS设水从注射器流出的时间为t，4216221.2104102.10.25109.1SlVtsQSv3．一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2：1，若水在小管内的流速为40m•s-1，则大管中水的流速为（）m•S-1。S大2R单个小管的流量：2QSvRv小小小小三小管的流量=大管流量3SvSv大大小小23RvRv2大小（2）4.理想流体的特点是不可压缩和没有粘性。5.连续性方程适用的条件为不可压缩流体和稳定流动。7．血液粘滞系数为3.0×10-3Pa•s，密度为1.05×103kg•m-3，若血液在血管中流动的平均速度为0.25m•s-1，则产生湍流时的半径为（1.7×10-2）m（临界雷诺数为1