医用物理学习题集(DOC 43页).doc
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- 医用物理学习题集DOC 43页 医用 物理学 习题集 DOC 43
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1、医用物理学习题集大学物理课部2011年1月目 录练习一 矢量分析 位移 速度 加速度 角量和线量 圆周运动 5练习二 转动定律 角动量守恒定律 6练习三 物体的弹性 骨的力学性质 7练习四 理想流体的稳定流动 8练习五 血液的层流 9练习六 液体的表面性质10练习七 力学习题课10练习八 简谐振动12练习九 简谐振动的叠加 分解及振动的分类 13练习十 波动方程14练习十一 波的能量 波的干涉 15练习十二 声波16练习十三 超声波的基本性质 传播规律 衰减规律17练习十四 超声诊断的物理原理18练习十五 波动及超声波习题课19练习十六 电场 电场强度20练习十七 高斯定理及其应用21练习十八
2、 电场力做功 电势22练习十九 心电 静电场中的电介质 电场的能量23练习二十 磁感应强度 磁通量 毕奥-伐尔定律 24练习二十一 安培环路定律25练习二十二 磁场对电流的作用27练习二十三 电动势 生物膜电位 直流电路 28练习二十四 电磁学习题课29练习二十五 眼睛的屈光系统 球面屈光 30练习二十六 透镜的屈光 眼睛的屈光不正及其物理矫正31练习二十七 光的干涉32练习二十八 光的衍射33练习二十九 光的偏振34练习三十 激光的基本原理 关键参数与特性35练习三十一 激光生物效应及临床应用35练习三十二 光学习题课36练习三十三 原子核物理 核磁共振37练习三十四 X射线成像的物理基础3
3、8部 分 物 理 常 量引力常量 G=6.6710-11N2m2kg-2 中子质量 mn=1.6710-27kg重力加速度 g=9.8m/s-2 质子质量 mp=1.6710-27kg阿伏伽德罗常量 NA=6.021023mol-1 元电荷 e=1.6010-19C摩尔气体常量 R=8.31Jmol-1K-1 真空中电容率 e0= 8.8510-12 C2N-1m-2标准大气压 1atm=1.013105Pa 真空中磁导率 m0=4p107H/m=1.26106H/m玻耳兹曼常量 k=1.3810-23JK-1 普朗克常量 h = 6.6310-34 J s真空中光速 c=3.00108m/s
4、 维恩常量 b=2.89710-3mK电子质量 me=9.1110-31kg 斯特藩-玻尔兹常量 s = 5.6710-8 W/m2K4说明:字母为黑体者表示矢量练习一 位移 速度 加速度角量和线量 圆周运动一. 选择题1. 以下四种运动,加速度保持不变的运动是(A) 单摆的运动;(B) 圆周运动;(C) 抛体运动;(D) 匀速率曲线运动.2. 质点在y轴上运动,运动方程为y=4t2-2t3,则质点返回原点时的速度和加速度分别为:(A) 8m/s, 16m/s2.(B) -8m/s, -16m/s2.(C) -8m/s, 16m/s2.(D) 8m/s, -16m/s2.3. 下面表述正确的是
5、(A) 质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直;(B) 物体作直线运动,法向加速度必为零;(C) 轨道最弯处法向加速度最大;(D) 某时刻的速率为零,切向加速度必为零.二. 填空题1. 一小球沿斜面向上运动,其运动方程为s=5+4t-t2 (SI),则小球运动到最高点的时刻为t= 秒.2. 一质点沿X轴运动, v=1+3t2 (SI), 若t=0时,质点位于原点.则质点的加速度a= (SI);质点的运动方程为x= (SI).3. 任意时刻at=0的运动是 运动;任意时刻an=0的运动是 运动; 任意时刻a=0的运动是 运动; 任意时刻at=0, an=常量的运动是 运动.三计算题1. 湖中有一条
6、小船,岸边有人用绳子通过岸上高于水面h的滑轮拉船,设人收绳的速率为v0,求船的速度u和加速度a.2. 一半径尾1m、转速尾300rad/min的飞轮制动后均匀减速,50s后停止求25s时飞轮的角速度。练习二 转动定律 角动量守恒定律一.选择题1. 以下说法正确的是(A) 合外力为零,合外力矩一定为零;(B) 合外力为零,合外力矩一定不为零;(C) 合外力为零,合外力矩可以不为零;(D) 合外力不为零,合外力矩一定不为零;(E) 合外力不为零,合外力矩一定为零.2. 有A、B两个半径相同,质量相同的细圆环.A环的质量均匀分布,B环的质量不均匀分布,设它们对过环心的中心轴的转动惯量分别为IA和I
7、B,则有(A) IAIB.(B) IAIB.(C) 无法确定哪个大.(D) IAIB.3. 刚体角动量守恒的充分而必要的条件是(A) 刚体不受外力矩的作用.(B) 刚体所受合外力矩为零.(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.二.填空题1. 半径为20cm的主动轮,通过皮带拖动半径为50cm的被动轮转动, 皮带与轮之间无相对滑动,主动轮从静止开始作匀角加速转动,在4s内被动轮的角速度达到8p rad/s,则主动轮在这段时间内转过了 圈.AABRa图2.12. 在OXY平面内的三个质点,质量分别为m1 = 1kg, m2 = 2kg,和 m3 = 3k
8、g,位置坐标(以米为单位)分别为m1 (3,2)、m2 (2,1)和m3 (1,2),则这三个质点构成的质点组对Z轴的转动惯量Iz = .3. 一薄圆盘半径为R, 质量为m,可绕AA转动,如图2.1所示,则此情况下盘的转动惯量IAA = .设该盘从静止开始,在恒力矩M的作用下转动, t秒时边缘B点的切向加速度at = ,法向加速度an = .三.计算题3M2MR图2.21. 有正三角形的匀质薄板,边长为a,质量为m,求此板以任一边为轴转动时的转动惯量.2. 如图2.2,轻绳跨过一质量为M半径为R的圆盘状定滑轮,其一端悬挂一质量为2M的物体,另一端挂一质量为3M物体使滑轮按逆时针方向旋转。求滑轮
9、转动的角加速度和两物体的加速度?练习三 物体的弹性 骨的力学性质一. 选择题1. 以下说法正确的是(A) 骨头的拉伸与压缩性能相同(B) 固定不变的压应力会引起骨头的萎缩(C) 张应变和压应变的过程中体积不会变化(D) 应力与压强的国际单位不相同2. 如对骨骼施加600N的力,骨骼的截面积为50cm2,这时骨骼所受的应力为:(A)1.1105NS-2(B)1.2105NS-2(C)1.3105NS-2(D)1.4105NS-23. 下列不属于应变的是(A) 张应变与压应变(B) 拉应变(C) 切应变(D) 体应变二. 填空题1. 一横截面积为1.5cm2的圆柱形的物体,在其一头施加100N的压
10、力,其长度缩短了0.0065%,则物体的杨氏模量为 Nm-2。2. 某人的胫骨长0.4m,横截面积为5cm2,如果此骨支持其整个体重500N,其长度缩短的部分为 m。3. 骨的基本负荷有 、 、 、 。三. 计算题1. 边长为0.2m的立方体的两个相对面上各施加9.8102N的切向力,它们大小相等,方向相反。施力后两相对面的位移为0.0001m。求物体的切变模量。2. 一铜杆长2m,横截面积为2.0cm2,另一钢杆长L,横截面积为1.0cm2,现在将二杆接牢,然后在两杆外端施加反向相等的拉力3104N。(钢的杨氏模量为1.11011 Nm2,铜的杨氏模量为2.01011 Nm2)求各个杆中的应
11、力。练习四 理想流体的稳定流动一选择题 1. 一个20cm30cm的矩形截面容器内盛有深度为50cm的水,如果水从容器底部面积为2.0 cm2 的小孔流出,水流出一半时所需时间为( )(A)28秒 (B)14秒(C) 42秒 (D)20秒2.容器内水的高度为H,水自离自由表面h深的小孔流出,在水面下多深的地方另开一小孔可使水流的水平射程与前者相等( ) (A)H-h处 (B)H/2 (C) h/2 (D) (h)1/23.关于伯努力方程,理解错误的是( )(A)P+ rgh+ r v2/2常量 (B)r v2/2是单位体积的流体的动能(C) rgh是h高度时流体的压强二填空题1.水流过A管后,
12、分两支由B,C两管流去。已知 SA100 cm2 ,SB 40 cm2, SC80 cm2 ,VA40 cm/s ,VB 30 cm/s.把水看成理想流体,则C管中水的流速VCcm/s. 2水中水管的截面面积在粗处为A140 cm2 ,细处为A210 cm2 ,管中水的流量为Q3000 cm3/s。则粗处水的流速为V1,细处水的流速为V2。 3一个顶端开口的圆筒容器,高为40厘米,直径为10厘米。在圆筒底部中心开一面积为1 cm2 的小孔.水从圆筒底顶部以140 cm3/s的流量由水管注入圆筒内,则圆筒中的水面可以升到的最大高度为。三计算题1. 在一个高度为1m圆柱形水箱里装满水。(1)已知小
13、孔的横截面积是水箱横截面的1/400则通过水箱底部的小孔放完水需要多少时间。(2)把相同数量的水从这个小孔放出,但水面距孔的高度始终维持在1m,这样放完水又需多少时间。2.水由蓄水池中稳定流出,如图所示,点1的高度为10m,点2和点3的高度为1m,在点2处管的横截面积为0.04 m2,在点3处为0.02 m2,蓄水池面积比管子的横截面积大得多。试求:(1)点2处得压强是多少?(2)一秒钟内水的排出量是多少? 练习五 血液的层流一选择题1一小钢球在盛有粘滞液体的竖直长筒中下落,其速度时间曲线如图所示,则作用于钢球的粘滞力随时间的变化曲线为( )2水在半径为R,长为L的管道中作层流,管中心流速为V
14、,下面哪种情况下可以不作层流( )(A)半径增加为原来的2倍。(B)长度L增加。(C)水流速度明显增加 。(D)将水换成甘油。3站在高速行驶火车旁的人会被火车( )(A)吸进轨道(B)甩离火车(C)倒向火车前进的方向(D)不受任何作用二.填空题1石油在半径R 1.5103 m ,长度L1.00m 的水平细管中流动,测得其流量Q210-6 m3/s ,细管两端的压强差为P1-P23.96103Pa,则石油的粘滞系数h=。2皮下注射针头粗度增加一倍时,同样压力情况下其药液流量将增加倍。3. 液体的粘滞系数随温度升高,气体的粘滞系数随温度升高。三.计算题1. 单个红细胞可以近似被认为是一个半径为4的
15、固体小球,它的密度是,假设血浆的黏度为,密度为试计算(1) 红细胞的加速度恰好等于倍的重力加速度的时,红细胞的速度是多少,(2)它在1小时时间内下降了多少毫米的距离。2.如图,在一个大容器的底部有一根水平的细玻璃管,直径d=0.1cm,长l10cm,容器内盛有深为h=50cm的硫酸,其密度r=1.9103kg/m3,测得一分钟内由细管流出的硫酸质量为6.6克,求其粘滞系数h。练习六 液体的表面性质一.选择题1.一半径为R肥皂泡内空气的压强为( )(A)Po+4a/R (B)Po+2a/R(C)Po-4a/R (D)Po-2a/R2.若某液体不润湿某固体表面时,其接触角q 为( )(A)锐角 (
16、B)钝角(C)0(D)p3.大小两个肥皂泡,用玻璃管连通着,肥皂泡将会( )(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。二.填空题1一球形泡,直径等于1.010-5m ,刚处在水面下,如水面上的气压为=1.0105Pa , a=7.310-2N/m ,则泡内压强为Pa。 2往U形管中注水,两管的内径分别为 r1=5.010-5m ,r2 = 2.010-4m则两管水面的高度差h。 3已知大气压为,空气中有一半径为r的肥皂泡若肥皂液的表面张力系数为则肥皂泡的压强为 。三.计算题1.把一个毛细管插入水中,使它的下端在水面下10厘米处,管内
17、水位比周围液高出4厘米,且接触角是零,问要在管的下端吹出一个半球形的气泡所需压强是多少?2.一根内直径为 1毫米的玻璃管,竖直插入盛水银的容器中,管的下端在水银面下的1厘米处。问要在管的下端吹处一个半球形气泡,管内空气的压强应为多少?如果管内空气压强比一大气压低3000N/,水银和玻璃的接触角呈140,问水银在管内会升高到多少?练习七 力学习题课一选择题1. 在定轴转动中,如果合外力矩的方向与角速度的方向一致,则以下说法正确的是( )A合力矩增大时, 物体角速度一定增大;B合力矩减小时, 物体角速度一定减小;C合力矩减小时,物体角加速度不一定变小;D合力矩增大时,物体角加速度不一定增大2关于刚
18、体对轴的转动惯量,下列说法中正确的是( )A只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关.B取决于刚体的质量和质量的空间分布,与轴的位置无关.C取决于刚体的质量,质量的空间分布和轴的位置.D只取决于转轴的位置,与刚体的质量和质量的空间分布无关.3.下列说法正确的是( )应力越大,形变物体的紧张度越大;杯中静止的水,水面保持水平是因为静止流体内部有切应力;胡可定律只在比例极限内成立,因此超过弹性极限的材料将无发恢复原状而断裂。在弹性限度内外力对物体的功,全部转化为形变势能。A B。 C。 D。二.填空题1质点沿半径为R的圆周作运动,运动方程为(SI)则在t时刻质点的角速度为 角加速度为 切
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