《医学物理学》(第八版)复习题分析

医学物理学第八版课后习题答案医学物理学第八版课后习题答案医学物理学是一门研究医学应用中的物理原理和技术的学科。

它涉及到医学成像、放射治疗、生物医学工程等领域。

作为一门复杂而重要的学科，医学物理学的学习过程中，习题是不可或缺的一部分。

下面将为大家提供医学物理学第八版课后习题的答案。

第一章：医学物理学基础知识1. 什么是医学物理学？医学物理学是一门研究医学应用中的物理原理和技术的学科。

它涉及到医学成像、放射治疗、生物医学工程等领域。

2. 介绍医学物理学的应用领域。

医学物理学的应用领域包括医学成像、放射治疗、生物医学工程等。

医学成像包括X射线成像、核医学成像、超声成像、磁共振成像等。

放射治疗涉及到肿瘤治疗中的辐射剂量计算、辐射防护等。

生物医学工程则涉及到医学仪器设备的研发和应用。

3. 什么是辐射物理学？辐射物理学是研究辐射的性质、相互作用以及辐射与物质之间的相互关系的学科。

在医学物理学中，辐射物理学是非常重要的基础知识。

4. 介绍医学物理学的测量单位。

医学物理学中的测量单位有很多，其中包括剂量单位、辐射单位、放射性测量单位等。

剂量单位包括格雷（Gy）和西弗（Sv）等。

辐射单位包括居里（Ci）和贝克勒尔（Bq）等。

放射性测量单位包括曝光量（R）和剂量当量（H）等。

5. 什么是剂量当量？剂量当量是指辐射对人体组织或器官造成的伤害的度量。

它是剂量与辐射的生物效应之间的关系。

剂量当量的单位是西弗（Sv）。

第二章：医学成像1. 介绍医学成像的分类。

医学成像可以分为X射线成像、核医学成像、超声成像和磁共振成像等。

每种成像技术都有其特定的原理和应用领域。

2. 什么是X射线成像？X射线成像是利用X射线通过人体组织产生影像的技术。

它常用于检查骨骼和某些软组织病变。

X射线成像的原理是X射线在不同组织中的吸收程度不同，通过对X射线的吸收情况进行记录和分析，可以得到人体内部的影像。

3. 什么是核医学成像？核医学成像是利用放射性同位素在人体内部发出的射线产生影像的技术。

《医用物理学》复习题及解答《医用物理学》复习 一、教材上要求掌握的习题解答：第1章 习题1 )31(P 1-7 ⑴ )rad (.t ππωα40500210=-⨯=∆∆=， 圈5.2)(55.0402121220→=⨯⨯=+=rad t t ππαωθ⑵由αJ M =得：)(1.471540215.052212N mr F mr J Fr ==⨯==⇒==ππααα )(10109.125.11515.01522J Fr M W ⨯==⨯⨯===πππθθ ⑶由t αωω+=0得：)/(4001040s rad ππω=⨯= 由ωr v =得：)/(4.1886040015.0s m v ==⨯=ππ 由22222)()(ωατr r a a a n +=+=得：)/(24000)24000()6()40015.0()4015.0(222222222s m a πππππ≈+=⨯⨯+⨯=1-8 ⑴ 由αJ M =、FR M =、221mR J =得：α221mR FR = 则 2/2110010022s rad mR F =⨯⨯==α ⑵ J S F W E k 5005100=⨯=⋅==∆1-15 ⑴已知骨的抗张强度为71012⨯Pa ，所以 N S F C 4471061051012⨯=⨯⨯⨯==-σ ⑵ 已知骨的弹性模量为9109⨯Pa ，所以 101.0109105105.4944==⨯⨯⨯⨯=⋅==-E S F E σε％ 1-16 ∵ l S l F E ∆⋅⋅==0εσ ∴ m E S l F l 4940101091066.0900--=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=∆第2章 习题2 )46(P2-5由连续性方程 2211V S V S = 及 1221S S =得：122V V = 取第2点处的水管位置为零势面，则由理想流体的伯努利方程有： 2222112121v P gh v P ρρρ+=++而 Pa P P )10(401+= 202P P P '+= （0P 为大气压强）KPaPa gh v v P 8.13108.1318.910)42(102110)(2110332234222142=⨯=⨯⨯+-⨯+=+-+='ρρ2-8 如图，设水平管粗、细处的截面积、压强、流速分别为111v p S 、、和222v p S 、、，2CO 、水的密度分别为21ρρ、。

第一章 生物力学基础重点：刚体转动定律和角动量守恒定律及其应用。

1、基本概念刚体，转动惯量及刚体的定轴转动，力矩与刚体转动定律，角动量守恒定律及其应用。

2、习题1-3 如图1-3图所示，质量为m ，长为l 的均匀细棒绕过O 点的转轴自水平位置以零角速度自由下摆. 求（1） 细棒运动到与水平夹角为θ 时的角加速度和角速度； （2） 此时细棒末端A 的速度和加速度.解：（1） lg ml l Mg 2cos 331cos 22θββθ=→=lg d l g d d lg d d d d dt d d d dt d θωθθωωθθθβωωθωωθθωωβθωsin 32cos 32cos 300=======⎰⎰（2） θωsin gl l 3==v ，2/cos 3θg a t =，θsin 3g a n =θ222sin 3123+=+=ga a a n t 1-4 如图1-4所示 长为l ，质量为m 的均质细长杆，求：(1) 杆件对于过质心C 且与杆的轴线相垂直的Z 轴的转动惯量；(2) 杆件对于过杆端A 且与Z 轴平行的Z 1轴的转动惯量． 解：设杆的线密度(单位长度的质量)为ρl ，则ρl =m /l 。

现取杆上一微段d x ，建立坐标如图1-4a 所示，其质量为d m =ρ1d x ，则杆件对于Z 轴的转动惯量为2222222121ml dx l m x dm x I l l l l Z ===⎰⎰-- 同样，建立坐标如图1-4b 所示，则杆件对于Z 1轴的转动惯量为20202311ml dx l m x dm x I ll Z ===⎰⎰补充： 有圆盘A 和B ，盘B 静止，盘A 的转动惯量为盘B 的一半。

它们的轴由离合器控制，（a ）（b ）图1-4图1-3开始时，盘A 、B 是分开的，盘A 的角速度为ω0，两者衔接到一起后，产生了2500 J 的热，求原来盘A 的动能为多少？解：已知I B =2I A ，由角动量守恒定律，可得两者衔接到一起后的共同角速度为ωI A ω0＝（I A ＋I B ）ω ω＝13ω0 又由能量守恒，得 12I A ω02＝12（I A ＋I B ）ω2＋2500所以E A ＝12I A ω02＝3750 J第三章 振动、波动和声重点：简谐振动及其应用。

《医药物理学》课后计算题答案第一章1-8 在边长为2.0×10-2m 的立方体的两平行表面上，各施加以9.8×102N 的切向力，两个力方向相反，使两平行面的相对位移为1.0×10-3m ，求其切变模量？解：由切应力S F =τ和切应变d x ∆γ=的关系式γτ=G 可得切变模量为2732222109.4100.1)100.2(100.2108.9----⋅⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==mN x S Fd G ∆ 1-9有一根8.0m 长的铜丝和一根4.0m 长的钢丝，横截面积均为0.50cm 2。

将它们串联后加500N 的张力，求每根金属丝的长度改变了多少？解：由于是串联，铜丝和钢丝受力均为500N ，由杨氏模量l S Fl l l S F E ∆∆εσ00//===可得长度的改变量SEFl l 0=∆，代入求得 铜丝的长度改变量为0.727mm m 107.27101.1100.585004-114-铜=×=××××==0SE Fl l Δ 钢丝的长度改变量为0.2mm m 102102100.545004-114-钢=×=××××==0SE Fl l Δ 1-10 试计算横截面积为5.0cm 2的股骨：（1）在拉力作用下骨折将发生时所具有的张力。

（骨的抗张强度为1.2×108Pa ） （2）在4.5×104N 的压力作用下它的应变。

（骨的杨氏模量为9×109Pa ） 解：（1）骨的抗张强度就是骨折将发生时所受的应力SFσ=，则所受的张力为 N S σF 44810×6=10×5×10×2.1==（2）有εσE =可知其应变01.0=×9××510×5.4==/==494-1010SEF E S F E σε1-11设某人下肢骨的长度约为0.60m ，平均横截面积6.0cm 2，该人体重900N 。

医用物理学课后习题参考答案第一章1-1 ① 1rad/s ② 6.42m/s1-2 ① 3.14rad/s - ② 31250(3.9310)rad π⨯ 1-3 3g =2l β 1-4 1W=g 2m l 1-5 ① 22k E 10.8(1.0710)J π=⨯ ② -2M=-4.2410N m ⨯⋅③ 22W 10.8(1.0710)J π=-⨯1-6 ① 26.28rad/s ② 314rad ③ 394J ④ 6.28N1-7 ① ω ② 1g 2m l 1-8 ① =21rad/s ω ② 10.5m/s1-9 ① =20rad/s ω ② 36J ③ 23.6kg m /s ⋅1-10 ① 211=2ωω ②1=-2k k1E E ∆ 1-11 =6rad/s ω 1-12 12F =398F 239NN = 1-13 ① 51.0210N ⨯ ② 1.9%1-14 ① 42210/N m ⨯ ② 52410/N m ⨯1-15 ① -65m(510)m μ⨯ ② -31.2510J ⨯第三章3-1 -33V=5.0310m ⨯3-2 ① 12m/s ② 51.2610a P ⨯3-3 ① 9.9m/s ② 36.0m3-4 ①-221.510;3.0/m m s ⨯ ② 42.7510a P ⨯ ③粗处的压强大于51.2910a P ⨯时，细处小于P 0时有空吸作用。

3-5 主动脉内Re 为762～3558，Re<1000为层流，Re>1500为湍流，1000< Re<1500为过渡流。

3-6 71.210J ⨯ 3-7 0.77m/s3-8 ①3=5.610a P P ∆⨯ ②173=1.3810a P s m β-⨯⋅⋅③-143Q=4.0610/m s ⨯3-9 0.34m/s 3-10 431.5210/J m ⨯第四章4-1 -23S=810cos(4t )m 2ππ⨯+ 或-2-2S=810cos(4t-)m=810sin 4t 2πππ⨯⨯4-2 ① ϕπ∆= ② 12t=1s S 0,S 0==当时， 4-3 ① S=0.1cos(t-)m 3ππ ②5t (0.833)6s s ∆= 4-4 ①-2S=810cos(2t-)m 2ππ⨯ ② -2=-1610s in(2t-)m/s 2v πππ⨯;2-22a=-3210cos(2t-)m/s 2πππ⨯③k E =0.126J 0.13J;F=0≈.4-5 ①max =20(62.8)m/s v π ②242max a =4000 3.9410m/s π=⨯ ③22321E=m A =1.9710J=200J 2ωπ⨯4-6 ①2A 5.010,=4,T=0.25,=1.25m Hz s m νλ-=⨯ ② -2S=5.010cos8(t-)0.5x m π⨯ 4-7 ①S=0.10cos (-)0.10cos 0.2(-)522x x t m t m ππ= ②S=-0.10m 4-8 ①=60,=1.0Hz m νλ ② -2S=5.010cos120(-)60x t m π⨯ 4-9 ①1s ϕπ-=②2A 6.010,=20,T=0.1,=0.2,c 2.m s m m/s ωπλ-=⨯= 4-10 ①22-31=A =25.44J m 2ερω⋅ ②328.4210W m -⨯⋅ 4-11 ① 0 ② 2A4-12 ①-39.1210a P ⨯ ②-9E=1.6510J ⨯4-13 ① 889.9 ② 0.54-14 ① -621.010W m -⨯⋅ ② -61.010W ⨯4-15 2=0.054 5.410v m/s m/s -=⨯第五章5-1 ①71.110a P ⨯ ②67.0810a P ⨯5-2 ① 2534.8310m -⨯ ② -9=2.7310;9d m ⨯倍。

第一章 生物力学基础1-1 两物体的转动动能之比为1:8，转动惯量之比为2:1，求两物体的角速度之比。

解：由211112k E I ω=，222212k E I ω=，且121/8k k E E =，12/2I I =，可得1214ωω=1-2 细棒长度为1m ，质量为6kg ，转轴与棒垂直，距离一端为0.2m ，求转动惯量。

解：0.80.82230.20.211.0083I r dm x dx x λλ--====⎰⎰ kg/m 21-3 圆盘质量为m ，半径为R ，质量分布均匀，轴过盘中心且与盘面垂直，求转动惯。

解：4232212242Rm R J r dm r dr mR R πσππ===⋅⋅=⎰⎰1-4 一个飞轮的转动惯量为2335kg m ⋅，转速为每分钟72转，因受摩擦力矩作用而均匀减速，经40s 停止，求摩擦力矩。

解： 由每分钟72转可得角速度为2π×72/60=2.4π rad/s ， 由0t ωωβ=+ 可得 0 2.440πβ=+⨯，0.06βπ=- rad/s ， 由M I β=，可得 335(0.06)63.15 N m M π=⨯-=-1-5 在自由旋转的水平圆盘边上，站着一质量为m 的人，圆盘半径为R ，转动惯量为J ，角速度为ω，如果这人由盘边走到盘心，求角速度变化。

解：由角动量守恒()2J mR J ωω+=220(1)J mR mR J Jωωω+==+ 角速度变化20mR Jωωω-= 1-6 一个人坐在转台上，将双手握住的哑铃置于胸前，转台以一定角速度0ω转动（摩擦不计），人和转台的转动惯量为0J ，如果此人将两手平伸，使人和转台的转动惯量增加为原来的2倍，求：（1）人和转台的角速度；（2）转动动能。

解：（1）由角动量守恒0002J J ωω=，所以0/2ωω=（2）222001122224k J E I J ωωω⎛⎫=== ⎪⎝⎭1-7 解释以下各物理量的定义、单位以及它们之间的关系：（1）压应变、压应力、杨氏模量；（2）切应变、切应力、切变模量；（3）体应变、体应力、体变模量。

医用物理复习题医用物理复习题医用物理是医学中一个重要的学科，它研究和应用物理原理和技术来解决医学问题。

在医学领域中，物理学的应用非常广泛，从影像学到放射治疗，再到生物医学工程，都需要物理学的知识和技术支持。

下面我将给大家提供一些医用物理的复习题，希望能够帮助大家巩固知识。

1. 什么是X射线？它是如何产生的？X射线是一种电磁辐射，具有高能量和高穿透力。

它可以穿透人体组织，被用于医学影像学中的X射线成像。

X射线是通过将高速电子轰击金属靶产生的。

电子与金属靶碰撞时，会发生电子-原子核相互作用，产生X射线辐射。

2. 什么是CT扫描？它的原理是什么？CT扫描是计算机断层扫描的简称，它可以生成人体的横断面图像。

CT扫描的原理是利用X射线的吸收特性。

X射线通过人体组织时，会被组织吸收。

CT扫描通过旋转X射线源和探测器，测量不同方向上的X射线吸收量，然后利用计算机重建出人体的横断面图像。

3. 什么是核磁共振成像（MRI）？它的原理是什么？核磁共振成像是一种利用核磁共振现象来生成图像的技术。

它不使用X射线，对人体没有辐射危害。

MRI的原理是利用人体组织中的水分子的特性。

在强磁场作用下，水分子的原子核会发生共振，产生特定的信号。

通过对这些信号的检测和分析，可以生成人体内部的图像。

4. 什么是超声波？它在医学中的应用有哪些？超声波是一种机械波，具有高频率和高穿透力。

在医学中，超声波被广泛应用于诊断和治疗。

超声波可以通过人体组织，产生回波信号。

通过对回波信号的分析，可以生成人体内部的图像，用于诊断疾病。

此外，超声波还可以用于治疗，例如超声波消融肿瘤。

5. 什么是放射治疗？它是如何工作的？放射治疗是一种使用高能射线来杀死癌细胞或控制其生长的方法。

放射治疗的原理是利用射线对癌细胞的杀伤作用。

高能射线可以破坏癌细胞的DNA，使其失去生长能力。

放射治疗可以通过外部照射或内部放射源来实施。

以上是一些医用物理的复习题，希望能够帮助大家回顾和巩固知识。

复习题第一章刚体转动1名词解释：刚体在任何情况下大小、形状都保持不变的物体.，力矩给定点到力作用线任意点的向径和力本身的矢积，也指力对物体产生转动效应的量度，即力对一轴线或对一点的矩。

，转动惯量反映刚体的转动惯性大小，进动自转物体之自转轴又绕着另一轴旋转的现象，又可称作旋进2填空：(1) 刚体转动的运动学参数是、、。

(2) 刚体转动的力学参数是、。

(3)(4) 陀螺在绕本身对称轴旋转的同时，其对称轴还将绕竖直回转，这种回转现象称为进动。

3. 问答：(1) 有一个鸡蛋不知是熟还是生，请你判断一下，并说明为什么？可根据两者旋转情况的不同来加以判别。

熟鸡蛋内部凝结成固态，可近似为刚体，使它旋转起来后对质心轴的转动惯量可以认为是不变的常量，鸡蛋内各部分相对转轴有相同的角速度，因桌面对质心轴的摩擦力矩很小，所以熟鸡蛋转动起来后，其角速度的减小非常缓慢，可以稳定地旋转相当长的时间。

生鸡蛋内部可近似为非均匀分布的流体，使它旋转时，内部各部分状态变化的难易程度不相同，会因为摩擦而使鸡蛋晃荡，转动轴不稳定，转动惯量也不稳定，使它转动的动能因内摩擦等因素的耗散而不能维持，使转动很快停下来。

(2) 地球自转的角速度方向指向什么方向？作图说明。

(3) 中国古代用指南针导航，现代用陀螺仪导航，请说明陀螺仪导航的原理。

当转子高速旋转之后，对它不再作用外力矩，由于角动量守恒，其转轴方向将保持恒定不变，即把支架作任何转动，也不影响转子转轴的方向。

(4) 一个转动的飞轮，如果不提供能量，最终将停下来，试用转动定律解释该现象。

由转动定律可知M=Jdw/dt转动着的轮子一般总会受到阻力矩的作用，若不加外力矩，克服阻力矩做功，轮子最终会停下来（受阻力矩作用W越来越小）第二章物体弹性1. 名词解释：应力物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置，应变机械零件和构件等物体内任一点（单元体）因外力作用引起的形状和尺寸的相对改变，抗张强度使得测试片由原始横截面开始断裂的最大负荷，杨氏模量它是沿纵向的弹性模量2. 填空：(1) 物体变形分为弹性形变和塑性形变两类。