医用物理学辅导习.ppt

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1、 第一章 医用力学基础已知：已知：n=60 104revmin-1，R=10cm=0.1m，求：，求：N=？1.在生物物理实验中用来分离不同种类的分子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的超级离心机的转速是60104rmin-1。在这种。在这种离心机的转子内，离轴离心机的转子内，离轴10cm远的一个大分子的远的一个大分子的向心加速度是重力加速度的向心加速度是重力加速度的 倍。倍。解：该分解：该分子的速度子的速度为：为：向心加速向心加速度的大小度的大小为为：设设an为为g的的N倍则：倍则：（倍）（倍）2一根直尺竖直地立在地板上，而后让它自一根直尺竖直地立在地板上，而后让它自

2、由倒下。设接触地板的一端不因倒下而滑动，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（则当它撞击地板时，顶端的速率为（）。）。解：直立时的势能解：直立时的势能=水平时的动能水平时的动能势能：势能：动能动能:转动惯量转动惯量:设：直尺质量为设：直尺质量为m、长为、长为l4.当刚体所受的合外力矩为零时，刚体的当刚体所受的合外力矩为零时，刚体的_守恒。守恒。5.转动惯量是物体转动惯量是物体 转动惯性转动惯性 大小的量度。大小的量度。角动量守恒定律角动量守恒定律：刚体所受外力矩等于零时，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刚体对同一转轴的角动量不随时间变

3、化即即角动量守恒角动量守恒3转动物体的角加速度与（转动物体的角加速度与（力矩力矩）成正比，）成正比，与物体的（与物体的（转动惯量转动惯量）成反比。）成反比。6.质量为质量为m，半径为，半径为R，轴与圆环平面垂直并且，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，下列运动方程中，a、b为常数，其中代表匀变为常数，其中代表匀变速直线运动的是：速直线运动的是：(A)=a+bt2；(B)=a+b2t；(C)=a+bt；(D)=a+bt3。8.甲、乙两个金属圆盘的质量和厚度相等，它甲、乙两个金属圆盘的质量和厚度相等，它们的密度之比

4、为们的密度之比为3：2。它们都绕通过圆心且垂。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：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。9.两物体的转动惯量相等，当其角速度之比为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：时，两物体的转动动能之比为：(A)3：1；(B)1：3；(C)9：1；(D)1：9。10.两物体的转动动能相等，当其转动惯量之两物体的转动动能相等，当其转动惯量之比为比为2：1时，两物体的角速度之比为：时，两物体的角速度之比为：(A)2：1 (B)1:(C)1：4 (D)1：11

5、1.有一均匀细棒长为有一均匀细棒长为 l 设轴线通过棒的中心时设轴线通过棒的中心时转动惯量为转动惯量为 J1，轴线通过棒的一端时的转动惯，轴线通过棒的一端时的转动惯量为量为 J2，则，则 J1 与与 J2 的比为：的比为：(A)4：9；(B)1：3；(C)1：4；(D)4：1。2.轴轴,h=0，则有，则有1.轴通过棒轴通过棒的中心的中心,h=l/2 则有则有1212.一个均匀的圆弧形金属丝，质量为一个均匀的圆弧形金属丝，质量为M，半径，半径为为r，绕通过弧的曲率中心且垂直于半径的轴，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：转动，其转动惯量为：(A)Mr2；(B)3Mr2/4；(C

6、)Mr2/4；(D)Mr2/2。13.两个完全相同的飞轮绕同一轴分别以两个完全相同的飞轮绕同一轴分别以和和2的角速度沿同一方向旋转，某一时刻突然耦合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：合后系统的动能为耦合前的：倍。倍。(A)1；(B)0.9；(C)0.5；(D)2。耦合前：耦合后：根据角动量守恒：前后动能之比1.描述长度、体积、和形状这三种形变程度描述长度、体积、和形状这三种形变程度的物理量分别称为（的物理量分别称为（正应变正应变）、（）、（体应变体应变）和（和（切应变切应变）。）。2

7、在一定范围内，某一物体应力与应变在一定范围内，某一物体应力与应变的比值，称为该物体的（的比值，称为该物体的（弹性模量弹性模量）。）。3.胡克定律描述为在正比极限内（胡克定律描述为在正比极限内（应力应力）与（与（应变应变）成正比。）成正比。4.弹跳蛋白是一种存在于跳蚤中的弹跳机构中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。今有一截面积为接近于橡皮。今有一截面积为S=30cm2的弹跳的弹跳蛋白，在蛋白，在F=270N力的拉伸下，长度变为原长力的拉伸下，长度变为原长的的1.5倍，求其杨氏模量。倍，求其杨氏模量。解

8、：假设这条弹跳蛋白的长度为解：假设这条弹跳蛋白的长度为l0 0由由题题意意给给出的条件，拉出的条件，拉长长后的后的长长度度为为：5.如图如图2-5所示为密质所示为密质骨的应力骨的应力-应变曲线，应变曲线，在拉伸时，开始一段是在拉伸时，开始一段是直线，应力与应变服从直线，应力与应变服从胡克定律。从曲线可以胡克定律。从曲线可以看出，拉伸时的杨氏模看出，拉伸时的杨氏模量要比压缩时的杨氏模量要比压缩时的杨氏模量：量：(A)大；大；(B)小；小；(C)相等；相等；(D)无法确定无法确定抗压强度抗压强度抗张强度抗张强度应力应力应变应变O6.长长2m、宽、宽1cm、高、高2cm的金属体，在两端的金属体，在两

9、端各加各加100N的拉力，则金属块横截面上的应力为：的拉力，则金属块横截面上的应力为：(A)0.5106Nm-2；(B)1.0106Nm-2；(C)2.0106Nm-2；(D)2.5106Nm-2。2cm2cm1cm7.长为长为 l 的金属丝受力作用时长度变为的金属丝受力作用时长度变为 l0，此，此时金属丝的张应变为：时金属丝的张应变为：(A)；(B)；(C)；(D)。8.应力为：应力为：(A)作用在单位物体上的拉力；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；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；产生张应变的那个力；(D)作用在物体内任意一点的力。作

10、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，它所把一块不锈钢放在稳定流动的深水中，它所受到的应力为：受到的应力为：(A)压应力；压应力；(B)切应力；切应力；(C)切应力和切应力和体体应力；应力；(D)张应力和切应力张应力和切应力10.横截面积为横截面积为0.06cm2，抗张强度为，抗张强度为1.2109Nm-2，它能承受的最大负荷是：，它能承受的最大负荷是：(A)7.2103N；(B)1.2109N；(C)7.2106N；(D)2.4103N。抗张强度抗张强度1.2109Nm-2是是单位横截面积上所能承担的单位横截面积上所能承担的最大载荷。最大载荷。现在横截面积为现在横截面

11、积为610-6m2，所能承担的最大负荷为：所能承担的最大负荷为：1.2109Nm-2 610-6m211.杨氏模量为杨氏模量为9109 Nm-2、横截面积、横截面积4cm2的的密质骨，在密质骨，在104N的压力作用下应变为：的压力作用下应变为：(A)2.2510-3；(B)4.4410-3；(C)2.8010-3；(D)5.6010-3。12.边长为边长为d 的正方体物的正方体物块块，在切向力，在切向力F 的的作用下有如作用下有如图图所示的所示的变变形，形，则该则该物物块块的切的切变变模量模量为为：(A)(B)(C)(D)xd13.铜的弹性模量为铜的弹性模量为21011Nm-2，要把横截，要把

12、横截面积为面积为0.4cm2、长为、长为1.5106m的铜丝拉长的铜丝拉长500cm，在铜丝上应加的拉力为：，在铜丝上应加的拉力为：(A)27N；(B)16N；(C)40N；(D)32N。14.如如图图所示所示为为主主动动脉脉弹弹性性组织组织的的应应力力-应变应变曲曲线线，由，由图图可可见见其其弹弹性极限十分接近断裂点，性极限十分接近断裂点，这这说说明明：P21应变应变抗张强度弹性极限O1.00.51.00.5Nm-2应力应力(B)只要主动脉不被只要主动脉不被拉断，在外力作用下拉断，在外力作用下都能恢复原状；都能恢复原状；(C)主动脉脆性很大；主动脉脆性很大；(D)主动脉有很弱的主动脉有很弱的

13、抗张强度。抗张强度。(A)主动脉弹性很小；主动脉弹性很小；脆性脆性brittleness 材料材料在外力作用下在外力作用下(如拉伸、冲击等如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质。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，主动脉应变可达在上题中还可以看出，主动脉应变可达到到1.0，这表明：，这表明：应变应变抗张强度弹性极限O1.00.51.00.5Nm-2应力应力(A)它可以伸长到原长它可以伸长到原长的一倍；的一倍；(B)它可以伸长到原长它可以伸长到原长的二倍；的二倍；(C)它可以伸长到原长它可以伸长到原长的十分之一倍；的十分之一倍；(D)它可以伸长到原长它可以伸长到

14、原长的二分之一倍。的二分之一倍。课后习题课后习题1-1 线速度大小相同，角速度小飞轮大线速度大小相同，角速度小飞轮大1-2 不一定，角加速度不一定，角加速度1-3 不会不会1-4 变小变小1-5 解解：（：（1）1-6解解：1-7解解：1-8解解：1-9解解：1-13解解：1-14解解：1-15解解：1-16解解：1-17解解：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，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如果水在粗处的流速和压强分别是1.00ms-1和和1.96 105Pa，那么水在细处的流速和压强各是，那么水在细处的流速和压强各是多少？多少？

15、已知：已知：P粗粗=1.96 105Pa，v粗粗=1.00ms-1，d粗粗=2个单位，个单位，d细细=1个单位；求：个单位；求：P细细=？v细细=？解：解：根据根据连续连续性方程可得：性方程可得：水在细处的流速为：水在细处的流速为：水在细处的压强为：水在细处的压强为：根据伯努利方程可得：根据伯努利方程可得：2.注射器的活塞横截面积注射器的活塞横截面积 S1=1.2cm2，而注，而注射器针孔的横截面积射器针孔的横截面积 S2=0.25mm2。当注射器水。当注射器水平放置时，用平放置时，用 F=4.9N 的力压迫活塞，使之移的力压迫活塞，使之移动动 l=4cm，问水从注射器中流出需要多少时间，问水

16、从注射器中流出需要多少时间？已知：已知：S1=1.2cm2，S2=0.25mm2，F=4.9N，l=4cm，h1=h2，求：，求：t=？解：设活塞和针孔处的流速各为解：设活塞和针孔处的流速各为 、，根据，根据连续连续性方程可得性方程可得因因为为根据伯努利方程可得：根据伯努利方程可得：、，代入上式可得：，代入上式可得：设设水从注射器流出的水从注射器流出的时间为时间为t，3一个大管子的一端与三个直径相同的小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管连接，已知两种管子的直径比为2：1，若水，若水在小管内的流速为在小管内的流速为40ms-1，则大管中水的流，则大管中水的流速为（

17、速为（）mS-1。S大大 2RS小小 R单个小管的流量：单个小管的流量：三小管的流量三小管的流量=大管流量大管流量4.理想流体的特点是理想流体的特点是 不可压缩不可压缩 和和 没有粘性没有粘性。5.连续性方程适用的条件为连续性方程适用的条件为 不可压缩流体不可压缩流体 和和 稳定流动稳定流动 。7血液粘滞系数为血液粘滞系数为3.010-3Pas，密度为，密度为1.05103kgm-3，若血液在血管中流动的平均，若血液在血管中流动的平均速度为速度为0.25ms-1，则产生湍流时的半径为，则产生湍流时的半径为（1.7 10-2）m（临界雷诺数为（临界雷诺数为1500）。）。6.正常成年人血液流量为

18、正常成年人血液流量为0.8310-4m3s-1，体循环的总血压降为体循环的总血压降为1.2104Pa，则体循环的，则体循环的总流阻为（总流阻为（1.45 108 ）PaSm-3。9.理想流体在粗、细不均匀的水平管中作稳定理想流体在粗、细不均匀的水平管中作稳定流动时：流动时：(A)粗处压强大于细处压强；粗处压强大于细处压强；(B)粗处压强小于细处压强；粗处压强小于细处压强；(C)粗处压强等于细处压强；粗处压强等于细处压强；(D)无法确定。无法确定。8.理想流体作稳定流动时：理想流体作稳定流动时：(A)流线上各点的速度一定相同；流线上各点的速度一定相同；(B)流线上各点的速度不随时间而改变；流线上

19、各点的速度不随时间而改变；(C)流体粒子作匀速直线运动；流体粒子作匀速直线运动；(D)流体中各点的速度大小相等。流体中各点的速度大小相等。10.理想流体在粗、细不均匀的流管中作稳定流理想流体在粗、细不均匀的流管中作稳定流动时：动时：(A)粗处流速大；粗处流速大；(B)细处流速大；细处流速大；(C)粗处、细处流速相同；粗处、细处流速相同；(D)无法确定。无法确定。11.当平行放置，且靠得较近的两页纸中间有当平行放置，且靠得较近的两页纸中间有气流通过时，这两页纸将：气流通过时，这两页纸将：(A)相互分开；相互分开；(B)相互靠拢；相互靠拢；(C)静止不动；静止不动；(D)运动情况无法确定。运动情况

20、无法确定。12.如图如图3-7所示，水在粗细均匀的虹吸管中所示，水在粗细均匀的虹吸管中流动，图中流动，图中a、b、c、d四点的压强关系为：四点的压强关系为：(A)PaPbPcPd；(B)Pa=Pb=Pc=Pd；(C)Pa=PdPb=Pc；(D)Pa=PdPb=Pc；。；。图图3-7a ab bc cd d13.粘滞流体在截面不同的流管中作粘滞流体在截面不同的流管中作层层流流流流动动，在截面在截面积为积为S0处处的最大流速的最大流速为为v，则则在截面在截面S1处处的流量的流量为为：(A)：(B)：(B)(C)：(D)无法确定。无法确定。14.粘滞定律的应用条件是：粘滞定律的应用条件是：(A)牛顿

21、流体作层流；牛顿流体作层流；(B)牛顿流体作湍流；牛顿流体作湍流；(C)理想流体作稳定流动；理想流体作稳定流动；(D)非牛顿流体作层流。非牛顿流体作层流。15.血液从动脉到毛细血管速度逐渐变慢的主血液从动脉到毛细血管速度逐渐变慢的主要原因是：要原因是：(A)血液是非牛顿流体；血液是非牛顿流体；(B)毛细血管内压强小；毛细血管内压强小；(C)毛细血管总面积比动脉管大；毛细血管总面积比动脉管大；(D)毛细血管流阻大。毛细血管流阻大。16.用斯托克斯定律测流体粘度时，所用物体及用斯托克斯定律测流体粘度时，所用物体及物体在流体中下落的速度应为：物体在流体中下落的速度应为：(A)球形物体，加速下落；球形

22、物体，加速下落；(B)球形物体，慢速下落；球形物体，慢速下落；(C)球形小物体，匀速下落；球形小物体，匀速下落；(D)小物体，速度很小。小物体，速度很小。17.伯努利方程适用的条件为：伯努利方程适用的条件为：（多选）（多选）(A)理想流体；理想流体；(B)稳定流动；稳定流动；(C)层流；层流；(D)同一流管。同一流管。18.理想流体在粗细不同的水平管中作稳定流动理想流体在粗细不同的水平管中作稳定流动时，下列说法正确的是：时，下列说法正确的是：（多选）（多选）(A)粗处流速小，压强大；粗处流速小，压强大；(B)细处流速大，压强大；细处流速大，压强大；(C)各处单位体积的动压强一定相等；各处单位体

23、积的动压强一定相等；(D)各处单位体积的动压强和静压强之和一定相各处单位体积的动压强和静压强之和一定相等。等。课后习题课后习题 2-2、SV=常量常量 S变大，变大，V变小变小 2-3、连续性方程适用于理想流体作稳定流动的、连续性方程适用于理想流体作稳定流动的情况，所谓管子愈粗流速愈小是在流量一定的前情况，所谓管子愈粗流速愈小是在流量一定的前提下的结论。泊肃叶定律适用于实际流体作层流提下的结论。泊肃叶定律适用于实际流体作层流的情况，所谓管子愈粗流速愈大是在管子两端强的情况，所谓管子愈粗流速愈大是在管子两端强一定的情况下的结论。条件不同，结果不同。一定的情况下的结论。条件不同，结果不同。2-4、

24、2-5、2-6、R增加一倍，则增加一倍，则Q增加增加16倍倍2-7、2-8、2-9、2-10、得未变窄处血流平均速度为：故不会发生湍流。(3)狭窄处血流动压强为：2-11、2-12、不会下落不会下落第三章 液体的表面现象1在一根管子的两端吹成大小不等的两个肥在一根管子的两端吹成大小不等的两个肥皂泡，打开中间的活塞，使两边相通。则大泡皂泡，打开中间的活塞，使两边相通。则大泡会不断会不断变大变大，小泡会不断变，小泡会不断变变小变小。2当接触角当接触角 小于小于 900 时，液体润湿固体，时，液体润湿固体，当当 大于大于900 时，液体不润湿固体（填大于或时，液体不润湿固体（填大于或小于）。小于）。

25、3当润湿性液体在细管中流动时，如果管中当润湿性液体在细管中流动时，如果管中出现气泡，液体的流动就会受到阻碍。气泡多出现气泡，液体的流动就会受到阻碍。气泡多时就可能将管子阻塞，使液体不能流动，这种时就可能将管子阻塞，使液体不能流动，这种现象叫做现象叫做气体栓塞气体栓塞。4有有8个半径为个半径为1mm的小水滴，融合成一的小水滴，融合成一个大水滴，已知水的表面张力系数为个大水滴，已知水的表面张力系数为7310-3N/m.其放出的能量为其放出的能量为J。5.有一球形液膜，液膜内外有两个表面的半径有一球形液膜，液膜内外有两个表面的半径R1=R2=R，则则液膜内外的液膜内外的压压强强差差为为（）。）。A

26、B C D无法确定无法确定 。6将一毛细管插入液体中，如果液体不润湿将一毛细管插入液体中，如果液体不润湿管壁，则管中液体将会（管壁，则管中液体将会（）。）。A上升；上升；B下降下降；C不变；不变；D无法确定。无法确定。7当接触角当接触角=时，液体和固体的关系是（时，液体和固体的关系是（）。）。A润湿固体；润湿固体；B完全润湿固体；完全润湿固体；C不润湿固体不润湿固体 D.完全不润湿固体完全不润湿固体。8当液体表面积增加时，它的表面能将会（当液体表面积增加时，它的表面能将会（）。）。A不变；不变；B增大增大；C减小；减小；D无法确定。无法确定。9在地球上，液体在毛细管中上升的高度为在地球上，液体

27、在毛细管中上升的高度为h，若将同样的实验移到月球上做（设温度相同），若将同样的实验移到月球上做（设温度相同），则液体上升的高度为，则液体上升的高度为h，则（，则（）。）。Ah=h；Bhh；Chh；Dh=0。10在充满流体的流管两端加恒定压强差，在充满流体的流管两端加恒定压强差，液流速度为液流速度为，若其中混有一较大气泡时，其，若其中混有一较大气泡时，其流速为流速为，则（，则（）。）。A=；B；C；D无法确定。无法确定。课后习题3-4 避免在高压下溶解在血液中的气体快速释放出来，在血管中形成气体栓塞3-53-63-73-83-9解：解：设设U形管的两形管的两竖竖直管的半径分直管的半径分别为别为r1，r2。在水中靠近两管弯曲液面在水中靠近两管弯曲液面处处的的压压强强分分别为别为，且有且有由上面三式可得由上面三式可得3-103-113-12不会溢出不会溢出3-13因接触角因接触角，水平浸在深度，水平浸在深度h=10cm处的玻璃毛细管内气体压强为处的玻璃毛细管内气体压强为按玻按玻马马定律有：定律有：所以：所以：