第8版医用物理学课后习题答案

第8版医用物理学课

后习题答案

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

习题三第三章流体的运动

3-1 若两只船平行前进时靠得较近，为什么它们极易碰撞

答：以船作为参考系，河道中的水可看作是稳定流动，两船之间的水所处的流管在两

船之间截面积减小，则流速增加，从而压强减小，因此两船之间水的压强小于两船外侧水

的压强，就使得两船容易相互靠拢碰撞。

3-6 水在截面不同的水平管中作稳定流动，出口处的截面积为管的最细处的3倍，若出口处的流速为2m·s-1，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。(85kPa)

3-7 在水管的某一点，水的流速为2m·s-1，高出大气压的计示压强为

104Pa，设水管的另一点的高度比第一点降低了1m，如果在第二点处水管的横截面积是第一点

的1／2，求第二点处的计示压强。 (13．8kPa)

3-8 一直立圆柱形容器，高0.2m，直径0.1m，顶部开启，底部有一面积为10-4m2的小孔，水以每秒1.4×10-4m3的快慢由水管自上面放人容器中。问容器内水面可上升的高度

(0．1；11．2s．)

3-9 试根据汾丘里流量计的测量原理，设计一种测气体流量的装置。提示：在本章第三节图3-5中，把水平圆管上宽、狭两处的竖直管连接成U形管，设法测出宽、狭两处的压强差，根据假设的其他已知量，求出管中气体的流量。

解：该装置结构如图所示。

3-10 用皮托管插入流水中测水流速度，设两管中的水柱高度分别为5×10-3m 和5.4×

10-2m，求水流速度。

(0.98m·s-1)

3-11 一条半径为3mm的小动脉被一硬斑部分阻塞，此狭窄段的有效半径为2mm，血流平均速度为50㎝·s-1，试求

(1)未变窄处的血流平均速度。

(0.22m·s—1)

(2)会不会发生湍流。 (不发生湍流，因Re = 350)

(3)狭窄处的血流动压强。

(131Pa)

3-12 20℃的水在半径为1 ×10-2m的水平均匀圆管内流动，如果在管轴处的

流速为0．1m·s-1，则由于粘滞性，水沿管子流动10m后，压强降落了多少? (40Pa)

3-13 设某人的心输出量为0．83×10—4m3·s-1，体循环的总压强差为

12．0kPa，试求此人体循环的总流阻(即总外周阻力)是多少N．S·m-5，

3-14 设橄榄油的粘度为0．18Pa·s，流过管长为0．5m、半径为1㎝的管子

时两端压强差为2×104Pa，求其体积流量。

(8．7×10—4m3·s-1)

3-15 假设排尿时，尿从计示压强为40mmHg的膀胱经过尿道后由尿道口排

出，已知尿道长4㎝，体积流量为21㎝3· s-1，尿的粘度为6．9×10-4 Pa· s，求

尿道的有效直径。 (1．4mm)

3-16 设血液的粘度为水的5倍，如以72㎝·s-1的平均流速通过主动脉，试用临界雷诺数为1000来计算其产生湍流时的半径。已知水的粘度为6．9×10-

4Pa·s。 (4．6mm)

3-17 一个红细胞可以近似的认为是一个半径为2．0×10-6m的小球，它的密度是1．09×103kg·m—3。试计算它在重力作用下在37℃的血液中沉淀1㎝所需的时间。假设血浆的粘度为1．2×10-3Pa·s，密度为1．04×103kg·m—3。如果利用一台加速度(ω2r)为105g的超速离心机，问沉淀同样距离所需的时间又是多少(2．8×104s；0．28s)

习题四第四章振动

4-1 什么是简谐振动?说明下列振动是否为简谐振动：

(1)拍皮球时球的上下运动。

(2)一小球在半径很大的光滑凹球面底部的小幅度摆动。

4-2 简谐振动的速度与加速度的表达式中都有个负号，这是否意味着速度和加速度总是负值是否意味着两者总是同方向

4-3 当一个弹簧振子的振幅增大到两倍时，试分析它的下列物理量将受到什么影响：振动的周期、最大速度、最大加速度和振动的能量。

4-4 轻弹簧的一端相接的小球沿x 轴作简谐振动，振幅为A ，位移与时间的关系可以用余弦函数表示。若在t=o 时，小球的运动状态分别为 (1)x=-A 。

(2)过平衡位置，向x 轴正方向运动。 (3)过

处，向

x

轴负方向运动。

(4)过 处，向x 轴正方向运动。

试确定上述各种状态的初相位。 2

A

x =2

A

x =

4-5 任何一个实际的弹簧都是有质量的，如果考虑弹簧的质量，弹簧振子的振动周期将如何变化?

4-6 一沿x轴作简谐振动的物体，振幅为5．0×10-2m，频率2．0Hz，在时间t=0时，振动物体经平衡位置处向x轴正方向运动，求振动表达式。如该物体在

t=o时，经平衡位置处向x轴负方向运动，求振动表达式。

[x=5．0×10—2cos(4πt—π／2)m；x=5．0×10-2cos(4πt+π／2)m]

4-7 一个运动物体的位移与时间的关系为，x=0．10cos(2．5πt+π／3)m，试求：(1)周期、角频率、频率、振幅和初相位；(2) t=2s时物体的位移、速度和

加速度。

[(1)0．80s；2．5π·s-1；1．25Hz；0．10m；π／3(2)-5×10-2m；0．68m／s；3.1m·s-2]

=4cos(3πt+π/3)m和x 4-8 两个同方向、同频率的简谐振动表达式为，x

1

=3cos(3πt-π/6)m，试求它们的合振动表达式。

2

[x=5cos(3πt+0.128π)m]