医用物理学习题册答案2015.
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《医用物理学》教课要求1.骨骼肌、光滑肌的缩短、张应力、正应力、杨氏模量、2.理想流体、连续性方程、伯努利方程3.黏性液体的流动状态4.扫尾速度、斯托克斯定律5.附带压强6.表面张力系数、表面活性物质7.毛细现象8.热力学第必定律9.热力学第必定律在等值过程中的应用(等压、等温)10.热力学第二定律11.电动势、稳恒电流12.一段含源电路的欧姆定律13.基尔霍夫定律应用14.复杂电路:电桥电路15.简谐振动的初相位16.平面简谐波的能量、特点量(波长、频次、周期等)17.光程、相关光18.惠更斯原理19.双缝干预20.单缝衍射21.光的偏振22.X 射线的产生条件23.X 射线的衰减24.表记 X 射线的产生原理25.X 射线的短波极限26.放射性活度27.放射性原子核衰变方式28.半衰期、衰变常数、均匀寿命29. 辐射防备医用物理学练习题练习一1-1 .物体受张应力的作用而发生断裂时,该张应力称为(A.范性B.延展性C.抗压强度D)D.抗张强度1-2光滑肌在某些适合的刺激下就会发生(A)A.自觉的节律性缩短B.等宽缩短C.不自主缩短1-3.骨骼肌主动缩短所产生的张力和被动伸长所产生的张力的关系是A.不等于B.小于C.大于D.等级缩短(C)D.近似等于1-4.头骨的抗压强度为1.7 ×108Pa,假如质量为 1kg 的重物,竖直砸到人的头上,设重物与头骨的作用时间为1×10-3 ,作用面积为2,问重物离头顶起码多s 0.4cm高低落才会砸破人的头骨?解:头骨的抗压强度 F S 1.7 108 0.4 10 4 6.8 103 N依据机械能守恒可得m g h 1 mv22所以有h v 2 2g依据动量定理有 F t mv 求 v 代入上式得v 2 2 6.8 103 1 10 3 2Ft 2.36mh2gm2 2 9.8 122g1-5.说明正应力、正应变和杨氏模量的定义以及它们之间的关系。
《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、。
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。
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ω的方向由右手螺旋定则来确定,角加速度β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 )。
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。
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ω的方向由右手螺旋定则来确定,角加速度β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 )。
医用物理学课后习题答案This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.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,直径,顶部开启,底部有一面积为10-4m2的小孔,水以每秒×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×10-2m,求水流速度。
·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。
·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。
医用物理学课后练习题含答案
一、选择题
1.根据X射线照片的特征,下列哪项不是纤维样肺病的特点?
A. 肺门淋巴结增大
B. 双侧肺内网状磨玻璃影
C. 肺内斑片状高密度影
D. 胸腔积液或纤维化
答案:C
2.以下哪一项不属于CT扫描的基本步骤?
A. 选择适当的切面
B. 调节层厚
C. 选定切片
D. 光电转换
答案:D
3.下列哪项不是真空吸引原理的应用之一?
A. 针灸吸气
B. 饲喂牛奶
C. 飞机起重
D. 吸尘器清洁
答案:C
二、判断题
1.医用CT扫描仪的X射线灵敏度越高,获得的图像越清晰。
正确或错误?答案:错误
2.超声波在医学影像中的应用局限在脑部、肺部和心脏等重要脏器。
正确或错误?答案:错误
三、简答题
1.请简要描述核磁共振成像(MRI)的原理。
MRI成像是通过对人体进行高频电磁信号的照射,使人体内的原子产生共振吸收,产生电磁信号,接受信号后通过计算机循环分析,还原出高清晰度的图像。
MRI不仅可以观察软组织,对于脑、胸部和腹部等部位的对比度也非常好。
2.什么是加速器放射治疗?请谈一谈这种治疗方法的优势和不足。
加速器放射治疗是利用高能量的电子或X射线照射到肿瘤组织上面,对肿瘤细胞的DNA分子进行破坏而达到治疗的目的。
它的优点在于能够高度精确地定位到病变组织,从而减少对正常组织的影响,同时可控性也很高,能够精确调节剂量。
其不足之处在于,辐射剂量会对周围的正常细胞造成影响,从而引起其他症状和并发症,同时,这种治疗也需要高昂的费用支持,对于较为贫困的地区来说治疗难度较高。
医用物理学试题及答案一、选择题1. 医用物理学是研究什么的学科?A. 医学现象的物理原理B. 物理现象在医学中的应用C. 医学与物理学的交叉领域D. 以上都是答案:D2. 下列哪个不是X射线在医学中的应用?A. 放射治疗B. 影像诊断C. 核磁共振成像D. 计算机断层扫描答案:C3. 人体组织对电磁波的吸收与下列哪个因素无关?A. 频率B. 组织密度C. 组织温度D. 电磁波的极化方式答案:D4. 以下哪种波长的电磁波对人体组织的穿透能力最强?A. 红外线B. 可见光C. X射线D. 伽马射线答案:D5. 在医学超声检查中,通常使用的频率范围是多少?A. 1-10 MHzB. 10-50 MHzC. 50-100 MHzD. 100-500 MHz答案:A二、填空题1. 医用物理学中的放射治疗主要利用________射线的________效应来破坏病变细胞。
答案:X射线;照射2. 核磁共振成像技术(MRI)是利用氢原子核在外部磁场中的________现象来获取人体内部结构信息的。
答案:磁共振3. 超声波在医学中的应用主要包括________、________和________。
答案:诊断;治疗;生物效应研究4. 医学影像技术中,计算机辅助设计(CAD)主要用于________和________。
答案:图像处理;病变检测5. 激光在医学中的应用包括激光________、激光________和激光________。
答案:外科手术;治疗;诊断三、简答题1. 请简述医用物理学在现代医学中的重要性。
答:医用物理学将物理学的原理和技术应用于医学领域,极大地推动了医学诊断和治疗技术的发展。
通过医用物理学的应用,医生能够更准确地诊断疾病,更有效地进行治疗,并提高手术的成功率。
此外,医用物理学还促进了医疗设备的创新和改进,为患者提供了更为安全和舒适的医疗服务。
2. 解释X射线是如何在医学影像诊断中发挥作用的。
答:X射线是一种波长很短的电磁波,能够穿透人体组织并在不同组织界面上产生不同程度的吸收和散射。
《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练习一 力学基本定律(一)1.j i 55 ;j i 54 ;i 42.2/8.4s m ;2/4.230s m ;rad 15.3 3.(2);4.(3) 5.(1)由22192ty t x 得)0(21192x x y ,此乃轨道方程 (2)j i r1142 ,j i r 1721 ,,s m v /33.6(3)i t i dt r d v 42 ,j dt vd a 4 st 2 时,j i v 82 , 6.(1)a dt dv 2/1kv dtdv有vv tkt v vkdt dv v2/102/12/122 当0 v 时,有kv t 02(2)由(1)有2021kt v vkvkt v k vdt x tk v 3221322/3000/2300练习二力 学基本定律(二)1.kg m 2222.j i 431 ;j i 3213.(4)4.(1)5..(1) (2)r mg W f 2j i v 62 j a 4 2020208321221mv mv v m E W k f rgv 163 2(3)34)210(20k E mv N (圈) 6.设人抛球后的速度为V,则人球系统抛球过程水平方向动量守恒)() (V u m MV v m M o mM muv V人对球施加的冲量mM mMumv V u m I0)( 方向水平向前练习三 刚体的转动(一)1.2.20 s rad ;1.48 s rad 2.034 ;2021 J 3.(1);4.(5)5.R a MR TR maT mg221 R M m mg )2/( ;2/M m mga ;6.(1)由角动量守恒得: 02211 J J0222J RvMR )(05.0122 S J mRv (2) 2)]([21 t (s) 55.02 t (rad) 1122t (3)(s) 422vRT (rad) 0.2 2 T 练习四 刚体的转动(二)1.gl 3 2.06.03.(1);4504.(3);5.1111a m T g m 2222a m g m T )(2121J J r T R T R a 1 r a 2联立解得:22212121)(rm R m J J gr m R m222121211)(r m R m J J Rg r m R m a222121212)(r m R m J J rgr m R m a g m r m R m J J r R r m J J T 12221212211)(g m r m R m J J r R R m J J T 22221211212)(6.23121202lmg ml lg30 2222022131213121mv ml ml lmv ml ml 2023131 gl v 321练习五 流体力学(一)1.h 、P 、v 2.P 、v 3.(3) 4.(4)5.(1)粗细两处的流速分别为1v 与2v ;则 2211v S v S Q12131175403000 s cm cms cm S Q v ;121322********* s cm cm s cm S Q v (2)粗细两处的压强分别为1P 与2P2222112121v P v P)(1022.4)75.03(102121213223212221Pa v v P P P P h g )(水水银 ;m h 034.06.(1)射程 vt sgh v 221 gh v 2 又 221gt h H g h H t )(2)(2)(22 h H h gh H gh vt stt =0.5st t =0s (2)设在离槽底面为x 处开一小孔,则同样有:)(2121x H g v )(21x H g v 又 2121gt x gxt 21 )()(2 111h H h s x H x t v s h x则在离槽底为h 的地方开一小孔,射程与前面相同。
医用物理试题及答案一、选择题1. 下列哪个选项是医用物理中常用的成像技术?A. 核磁共振成像(MRI)B. 正电子发射断层扫描(PET)C. 超声波成像D. 所有以上选项答案:D2. 医用物理中,X射线的波长范围是多少?A. 10^-10 米B. 10^-8 米C. 10^-12 米D. 10^-6 米答案:B二、填空题1. 医用物理中,______是一种利用放射性同位素来诊断和治疗疾病的方法。
答案:核医学2. 医用物理中,______是一种利用电磁波在不同组织中传播速度不同来成像的技术。
答案:超声波成像三、简答题1. 简述医用物理在放射治疗中的应用。
答案:在放射治疗中,医用物理主要涉及放射源的选择、剂量计算、辐射防护以及治疗计划的制定。
通过精确的剂量分布,确保肿瘤细胞得到足够的辐射剂量,同时保护周围正常组织。
2. 描述医用物理在诊断成像中的作用。
答案:医用物理在诊断成像中的作用包括提供成像原理的物理基础,如X射线成像、MRI、PET等;设计和优化成像设备,提高成像质量和分辨率;以及开发新的成像技术和方法,以满足临床需求。
四、计算题1. 假设一个医用X射线管的管电压为100kV,计算其产生的X射线的最大光子能量。
答案:最大光子能量可以通过以下公式计算:E = e * V,其中E是能量(单位:焦耳),e是电子电荷(1.6 x 10^-19 库仑),V是管电压(100kV)。
因此,E = (1.6 x 10^-19) * (100 x 10^3) = 1.6 x 10^-14 焦耳。
五、论述题1. 论述医用物理在现代医疗中的重要性。
答案:医用物理在现代医疗中的重要性体现在多个方面。
首先,它为诊断提供了重要的成像技术,如MRI、CT、PET等,使得医生能够更准确地诊断疾病。
其次,在治疗方面,医用物理提供了放射治疗、超声波治疗等方法,提高了治疗效果。
此外,医用物理还涉及到医疗设备的设计与优化,以及医疗过程中的辐射防护,确保了医疗的安全性和有效性。
《医用物理学》教学要求2016.4.251.骨骼肌、平滑肌的收缩、张应力、正应力、杨氏模量、2.理想流体、连续性方程、伯努利方程3.黏性液体的流动状态4.收尾速度、斯托克斯定律5.附加压强6.表面张力系数、表面活性物质7.毛细现象8.热力学第一定律9.热力学第一定律在等值过程中的应用(等压、等温)10.热力学第二定律11.电动势、稳恒电流12.一段含源电路的欧姆定律13.基尔霍夫定律应用14.复杂电路:电桥电路15.简谐振动的初相位16.平面简谐波的能量、特征量(波长、频率、周期等)17.光程、相干光18.惠更斯原理19.双缝干涉20.单缝衍射21.光的偏振22.X射线的产生条件23.X射线的衰减24.标识X射线的产生原理25.X射线的短波极限26.放射性活度27.放射性原子核衰变方式28.半衰期、衰变常数、平均寿命29. 辐射防护医用物理学练习题练习一1-1.物体受张应力的作用而发生断裂时,该张应力称为( D )A .范性B .延展性C .抗压强度D .抗张强度1-2平滑肌在某些适宜的刺激下就会发生( A )A .自发的节律性收缩B .等宽收缩C .不自主收缩D .等级收缩1-3.骨骼肌主动收缩所产生的张力和被动伸长所产生的张力的关系是( C )A .不等于B .小于C .大于D .近似等于1-4.头骨的抗压强度为1.7×108Pa ,如果质量为1kg 的重物,竖直砸到人的头上,设重物与头骨的作用时间为1×10-3s ,作用面积为0.4cm 2,问重物离头顶至少多高下落才会砸破人的头骨?解: 头骨的抗压强度N 108.6104.0107.1348⨯=⨯⨯⨯==-S F σ根据机械能守恒可得 221v m m g h = 因此有 gh 22v = 根据动量定理有v m t F =⋅ 求v 代入上式得()()m 36.218.92101108.6222233222=⨯⨯⨯⨯⨯===-gm t g h F v1-5.说明正应力、正应变和杨氏模量的定义以及它们之间的关系。
医用物理学课后习题参考答案解析-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN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-)0.5xm π⨯ 4-7 ①S=0.10cos(-)0.10cos 0.2(-)522x xt m t m ππ= ②S=-0.10m4-8 ①=60,=1.0Hz m νλ ② -2S=5.010cos120(-)60xt 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。
《医用物理学》教学要求2016.4.251.骨骼肌、平滑肌的收缩、张应力、正应力、杨氏模量、2.理想流体、连续性方程、伯努利方程3.黏性液体的流动状态4.收尾速度、斯托克斯定律5.附加压强6.表面张力系数、表面活性物质7.毛细现象8.热力学第一定律9.热力学第一定律在等值过程中的应用(等压、等温)10.热力学第二定律11.电动势、稳恒电流12.一段含源电路的欧姆定律13.基尔霍夫定律应用14.复杂电路:电桥电路15.简谐振动的初相位16.平面简谐波的能量、特征量(波长、频率、周期等)17.光程、相干光18.惠更斯原理19.双缝干涉20.单缝衍射21.光的偏振22.X射线的产生条件23.X射线的衰减24.标识X射线的产生原理25.X射线的短波极限26.放射性活度27.放射性原子核衰变方式28.半衰期、衰变常数、平均寿命29. 辐射防护医用物理学练习题练习一1-1.物体受张应力的作用而发生断裂时,该张应力称为( D )A .范性B .延展性C .抗压强度D .抗张强度1-2平滑肌在某些适宜的刺激下就会发生( A )A .自发的节律性收缩B .等宽收缩C .不自主收缩D .等级收缩1-3.骨骼肌主动收缩所产生的张力和被动伸长所产生的张力的关系是( C )A .不等于B .小于C .大于D .近似等于1-4.头骨的抗压强度为1.7×108Pa ,如果质量为1kg 的重物,竖直砸到人的头上,设重物与头骨的作用时间为1×10-3s ,作用面积为0.4cm 2,问重物离头顶至少多高下落才会砸破人的头骨?解: 头骨的抗压强度N 108.6104.0107.1348⨯=⨯⨯⨯==-S F σ根据机械能守恒可得 221v m m g h = 因此有 gh 22v = 根据动量定理有v m t F =⋅ 求v 代入上式得()()m 36.218.92101108.6222233222=⨯⨯⨯⨯⨯===-gm t g h F v1-5.说明正应力、正应变和杨氏模量的定义以及它们之间的关系。
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。
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ω的方向由右手螺旋定则来确定,角加速度β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2mR (B)均为221mR (C)2mR 和221mR (D)221mR 和2mR 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πrad/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 ㎏·m 2,给圆盘施加一个400πN ·m 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 )A .10B .20C .30D .409.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/m 2C.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( 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三、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。
21n i i i J m r==∆∑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,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m 6.0,平均截面积为23cm ,当站立时两腿支持整个体重N 800,问此人一条腿骨缩短了多少?(骨的杨氏模量为21010-⋅m N ) 10458001031020.68.010F L E S LL L m--∆=⋅∆=⋅⨯⨯∆=⨯ 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1min 1500-⋅r 。
要使它在s 20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。
1222122150050()min 0050 2.5()201J 0.01(kg m )2r rad s rad s t MR ωπωωωπβπ===--==-==⋅22121M J 0.01 2.57.851011232123k k k N mE J J W E E Jβπω-==⨯=⨯⋅===-=-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、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 <1000时,液体做层流,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S1=40 cm2,细处为S2=10 cm2,管中水的流量为Q=3000 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22221211ghv21Pghv21Pρ+ρ+=ρ+ρ+,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 cm 2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 cm 2B. 1.5 cm 2C. 2.0 cm 2D. 2.25 cm 27、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 、1:4B 、4:1C 、1:2D 、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.dy dv S F η=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,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。
五、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12-⋅s m ,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,P 0=1.01×105Pa )11222S υS υυ6/s m ==22112232320255211P ρυP ρυ2211P 1.0102P 1.010622P 0.851085 1.0110Pa KPa Pa +=++⨯⨯=+⨯⨯=⨯=<⨯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2×105N.m -2,横截面积为100cm 2,B 点的横截面积为60cm 2, B 点比A 点高2m ,水的粘性忽略不计,求①A,B 点的速度; ②BQ υS υS B B A A ==)s 12(m 100.12S Q υ12A A --⋅===)s 20(m 10600.12S Q υ14B B --⋅=⨯==B 2B B 2A A ρgh ρυ21P ρυ21P ++=+22B AA B B 11P P ρυρυρgh 221152221010001210002010009.822245.2410(P )a =+--=⨯+⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯=⨯ 3. 水由蓄水池稳定流出(图3-1),点1的高度为m 10,点2和点3的高度均为m 0.1,在点2处管的截面积为204.0m ,再点3处为202.0m ,蓄水池的面积比管子的横截面积大的多,求①点2处的压强;②出口处的流量。