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。
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]
4-8 两个同方向、同频率的简谐振动表达式为，x
1=4cos(3πt+π/3)m和x
2
=3cos(3
πt-π/6)m，试求它们的合振动表达式。 [x=5cos(3πt+0.128π)m]
4-9 两个弹簧振子作同频率、同振幅的简谐振动。第一个振子的振动表达式为x
1
=Acos
(ωt+φ)，当第一个振子从振动的正方向回到平衡位置时，第二个振子恰在正方向位移的
端点。求第二个振子的振动表达式和二者的相位差。 [x
2
= Acos(ωt +φ—π／2)，Δφ= -π/2]
4-10 由两个同方向的简谐振动：(式中x以m计，t以s计)
x
1=0.05cos(10t十3π／4)，x
2
=0.06cos(10t -π／4)
(1)求它们合成振动的振幅和初相位。
(2)若另有一简谐振动x
3
= 0.07cos (10t+φ)，分别与上两个振动叠加，问φ为何值
时，x
1+x
3
的振幅为最大；φ为何值时，x
1
+x
3
的振幅为最小。[(1)1.0×l0-2m，-π／4；(2)
当φ=2nπ+3π／4，n=1，2，…时，x
1+x
3
的振幅为最大，当φ=2nπ+3π／4，n=1，2，…
时，x
2+x
3
的振幅为最小]
习题五第五章波动
5-1 机械波在通过不同介质时，它的波长、频率和速度中哪些会发生变化?哪些不会改变?
5-2 振动和波动有何区别和联系?
5-3，波动表达式y= Acos[(ω(t-x/u)+ φ]中，x/u表示什么? φ表示什么?若把上式改写成y=Acos[(ωt—ωx/u)+ φ]，则ωx/u表示什么？
5-4 已知波函数为y=Acos(bt—cx)，试求波的振幅、波速、频率和波长。
(A，b／c，b／2π，2π／c)
5-5 有一列平面简谐波，坐标原点按y=Acos(ωt + φ)的规律振动。已知A=0.10m，T=
0.50s，λ=10m。试求：(1)波函数表达式；(2)波线上相距2．5m的两点的相位差；(3)假如t=0时处于坐标原点的质点的振动位移为y。= +0.050m，且向平衡位置运动，求初相位并写出波函数。
[(1)y=0．10cos [2π(2.0t-x／l0)+ φ]m，(2), π／2 ，(3)y=0.10cos[2π(2.0t-x ／l0)+ π／3]m]
5-6 P和Q是两个同方向、同频率、同相位、同振幅的波源所在处。设它们在介质中产生的波的波长为λ，PQ之间的距离为1．5λ。R是PQ连线上Q点外侧的任意一点。试求：(1)PQ两点发出的波到达R时的相位差；(2)R点的振幅。(3π；0)
5-7 沿绳子行进的横波波函数为y=0.10cos(0．01πx—2πt)m。试求(1)波的振幅、频率、传播速度和波长；(2)绳上某质点的最大横向振动速度。
[(1)0．10m；1．0Hz；200m·s-1；200m (2)0．63m·s-1]
5-8 设y为球面波各质点振动的位移，r为离开波源的距离，A。为距波源单位距离处波的振幅。试利用波的强度的概念求出球面波的波函数表达式。
5-9 弦线上驻波相邻波节的距离为65cm，弦的振动频率为2．3x102Hz，求波的波长λ和传播速度u。 (1．3m；3．0×102m·s-1)
5-10 人耳对1000Hz的声波产生听觉的最小声强约为1×10-12W，m-2，试求20℃时空气分子相应的振幅。 (1×10-11m)
5-11 两种声音的声强级相差ldB，求它们的强度之比。(1．26)
5-12 用多普勒效应来测量心脏壁运动时，以5MHz的超声波直射心脏壁(即入射角为°)，测出接收与发出的波频差为500Hz。已知声波在软组织中的速度为1500m·s-1，求此时心壁的运动速度。 (7．5×10-2m·s-1)
第七章习题七分子动理论
7-14 吹一个直径为10cm的肥皂泡，设肥皂液的表面张力系数α=40×10-3N·m-1。试求
吹此肥皂泡所做的功，以及泡内外的压强差。 (8π×l0-4J；3.2N·m-2)
7-15 一U形玻璃管的两竖直管的直径分别为lmm和3mm。试求两管内水面的高度差。(水的表面张力系数α=73×10-3N·m-1)。
(2cm)
7-16 在内半径r=0.30mm的毛细管中注入水，在管的下端形成一半径R=3.0mm的水滴，求管中水柱的高度。
(5.5cm)
7-17 有一毛细管长L=20cm，内直径d=1.5mm，水平地浸在水银中，其中空气全部留
是多少?(设大气压强在管中，如果管子漫在深度h=10cm处，问管中空气柱的长度L
1
=76cmHg，已知水银表面张力系数α=0.49N·m-1，与玻璃的接触角θ=π)。P
(O.179m)
习题九第九章静电场
9-1 如图所示的闭合曲面S内有一点电荷q，P为S面上的任一点，在S面外有一电荷q/与q的符号相同。若将q/从A点沿直线移到B点，则在移动过程中：(A)
A．S面上的电通量不变；
B．S面上的电通量改变，P点的场强不变；
C．S面上的电通量改变，P点的场强改变；
D．S面上的电通量不变，P点的场强也不变。
习题-1图
9-2 在一橡皮球表面上均匀地分布着正电荷，在其被吹大的过程中，有始终处在球内
的一点和始终处在球外的一点，它们的场强和电势将作如下的变化：(B)
A.E
内为零，E
外
减小，U
内
不变，U
外
增大；
B.E
内为零，E
外
不变，U
内
减小，U
外
不变；
C.E
内为零，E
外
增大，U
内
增大，U
外
减小；
D.E
内、E
外
，U
内
、U
外
均增大。
9-3 设在XY平面内的原点O处有一电偶极子，其电偶极矩p的方向指向Y轴正方向，大小不变。问在X轴上距原点较远处任意一点的电势与它离开原点的距离呈什么关系?(D)
A. 正比； B．反比； C平方反比； D．无关系。
9-4 如果已知给定点处的E，你能否算出该点的U?如果不能，还必须进一步知道什么才能计算?
9-5 在真空中有板面积为S，间距为d的两平行带电板(d远小于
板的线度)分别带电量+q与-q。有人说两板之间的作用力F=kq2 / d2
又有人说因为F=qE， E=σ/ε
0= q /ε
S,所以，F=q2 /ε
S。试问这
两种说法对吗？为什么？F应为多少？
9-6 带电电容器储存的电能由什么决定?电场的能量密度与电场强度之间的关系是怎
样
的?怎样通过能量密度求电场的能量?
9-7 试求无限长均匀带电直线外一点(距直线R远)的场强。设线电荷密度为λ。
(E= ，方向垂直手带电直线，若λ>0则指向外，若λ<0则指向带电直线。）
9-8 一长为L的均匀带电直线，线电荷密度为λ。求在直线延长线上与直线近端相距R处P点的电势与场强。
( )λ>0，则方向沿带电直线经P点指向外，若λ
<0，则方向相反。
9-9 一空气平行板电容Ｃ＝１.0μμF。充电到电量q=1.0×105C后将电源切断。求：
(1)两极板间的电势差和此时的电场能。 (1×107V；50J)
(2)若将两极板的距离增加一倍，计算距离改变前后电场能的变化。并解释其原因。(50J)
9-10 试计算均匀带电圆盘轴线上任一点P处的场强，设P点距盘心O为x：，盘之半径
为R ，面电荷密度为+σ。并讨论当R ≤x( 提示:[ ]
-1/2 ≈ )和R ≥x 时P
点的场强将如何? ( 方向沿轴线，若σ>0，则指问外，若σ<0 ，则指向盘心。)
9-11 有一均匀带电的球壳，其内、外半径分别是a 与b ，体电荷密度为ρ。试求从中
心到球壳外各区域的场强。
方向沿半径，
ρ>0则背离中心，p<0则指向中心。]
9-12 在真空中有一无限长均匀带电圆柱体，半径为R ，体电荷密度为+ρ。另有一与
其轴线平行的无限大均匀带电平面，面电荷密度为+σ。今有A 、B 两点分别距圆柱体轴线
为α与b （α
差U A —U B 。(忽略带电圆柱体与带电平面的相互影响)
( )
9-13 一个电偶极子的l=0.02m ，q=1.0×10—6C ，把它放在1.0×105N ·C -1的均匀电场
中，其轴线与电场成30°角。求外电场作用于该偶极子的库仑力与力矩。
(0;1×10-3N ·m.，使偶极子转向电场方向。)
9-14 试证明在距离电偶极子中心等距离对称之三点上，其电势的代数和为零。
9-15 一空气平行板电容器在充电后注入石蜡。(一)石蜡注入前电容器已不与电源相
]2[212220）（）（ασραρε--+-b R b In R R
接；(二)石蜡注入时电容器仍与电源相接。试比较在以上两种情况下该电容器内各量的变
化情况，并填人表9-2中。
表9-2 习题9-15 量Q
场强E
电压ΔU
电容C
场能密度w e
9-16 平行板电容器的极板面积为S ，间距为d 。将电容器接在电源上，插入d/2厚的
均匀电介质板，其相对电容率为εr 。试问电容器内介质内、外场强之比是多少?它们和未
插入介质之前的场强之比又各是多少?
习题9-16图
9-17 两个面积为α2的平板平行放置、并垂直于X 轴，
其中之一位于x=0处，另一位于x=l 处，其间为真空。现测 24
3x U
得两板间的电势分布 , 则两板间储存的电场能量
是多少?
9-18 一半径为Ｒ，带电量为Q 的导体球置于真空中。试求其电场的总能量。 9-19 在半径为Ｒ的金属球外，包有一半径为R /的均匀电介质层，设电介质的相对电
容率为ε，金属球带电量Q 。求：
（1） 电介质内、外的场强分布与电势分布。 ( )
方向沿半径，Q>0则指向外，Q<0则指向球心；
) （2）金属球的电势。 ( )
（3）电介质内电场的能量。 ( )
习题十 第十章直流电
10-1 两根粗细不同的铜棒接在一起(串联)，在两端加上一定电压。设两钢棒的长度
相同，
) 8 (02R
Q πε);(41);(41);(0/20/2R r r
Q E R r R r Q E R r E ?=??=?=πεπε)11(4/R R Q r -+επε/
/28RR R
R Q -πε
那么：(1)通过两棒的电流强度是否相同？(2)如果略去分界面处的边缘效应，通过两棒的电流
密度是否相同?(3)两棒内的电场强度是否相同?(4)两棒两端的电场强度是否相同?
10-2 把大地看成均匀的导电介质，其电阻率为ρ用一半径为α的球形电极与大地表面相接，半个球体埋在地下，如下图所示。如果电极本身的电阻可以忽略，试证明此电极的接地电
阻为：
10-3 灵敏电流计能测出的最小电流约为10-10A。问：
(1)10-10A的电流通过灵敏电流计时，每秒内流过导线截面的自由电子数是多少?(2)如果导线的截面积是1mm2，导线中自由电子的密度为8.5×1028m-3，这时电子的平均漂移速度是多少?(3)电子沿导线漂移lcm所需时间为多少? (6.25×lO8s-1、7.4×10-15m·s-1、1.4×lO l2s)
10-4 如下图所示，当电路达到稳态时(t ∞)。求：(1)电容器上的电压；(2)各支路电流；(3)时间常数。 (2V、0、1.0×10-2A、266s)
10-5 在如下图所示的电路中，已知ε
2=12V、ε
3
=4V；安培计的读数为O.5A，其内阻
可忽略不计，电流方向如图中所示，求电源ε
1
的电动势是多少?
(6.6V)
10-6 如下图所示，ε
1=10 V、ε
2
=6V、ε
3
=20V；R
1
=20kΩ，R
1
=60kΩ，R
1
=40kΩ，求
各支路中的电流。 (-0.1mA，0.1mA - 0.2mA，)
10-7 如果每个离子所带电荷的电量为+1.6×10-19C，在轴突内、外这种离子的浓度分别为10mol·m-3及160 mol·m-3，求在37℃时离子的平衡电势是多少? (74mV)
10-8 请用实验测量的方法说明被动膜的电缆性质，并用神经纤维的电缆方程在理论进一步加以证明。
10-9 什么叫动作电位?简述其产生过程。
10-10 电泳是根据什么原理把测量样品中的不同成分进行分离的?根据什么可求得各种成分的浓度和所占比例?
习题十一第十一章稳恒磁场
11-1 讨论库仑定律与毕奥·萨伐尔定律的类似与不同。
11-2 一个半径为O.2m,祖值200Ω的圆形电流回路连着12V的电压，回路中心的磁感应
强度是多少? (1.9×10-7T)
11-3 一无限长直导线通有I=15A的电流，把它放在B=O.O5T的外磁场中，并使导线与外磁场正交，试求合磁场为零的点至导线的距离。 (6.0×lO-5m)
11-4 在下图中求：
(1)图(a)中半圆c 处磁感应强度是多少?
(2)如图(b)总电流分成两个相等的分电流时，圆心处的磁感应强度是多少?
11-5 如下图所示，一根载有电流／的导线由三部分组成，AB 部分为四分之一圆周，圆心为O ，半径为α，导线其余部分伸向无限远，求O 点的磁感应强度。 ( )
11-6 如下图所示，环绕两根通过电流为I 的导线，有四种环路，问每种情况下
等于多少 ((1)0;(2)2μ0I;(3) μ0I(4)- μ
0I)
11-7 一铜片厚度d=2.0mm ，故在B=3.OT 的匀强磁场中，巳知磁场方向与铜片表面垂
直，铜的载流子密度n=8.4×lO 22cm -3，当铜片中通有与磁场方向垂直的电流I=200A 时，铜
片两端的霍耳电势为多少? (2.2×10-5V)
11-8 磁介质可分为哪三种，它们都具有什么特点?构成生物体的各种生物大分子是否
具
有磁性，大多数生物大分子属于那种磁介质？
11-9 什么是超导现象?超导体的三个重要临界参量是什么?超过临界参量对超导体会
产生什么影响?
)4π(120+παμI
11-10 心磁图、脑磁图、肺磁图记录的都是什么曲线?在医学诊断上有哪些应用?
习题十二第十二章电磁感应与电磁波
12-1 将一条形磁铁推向一闭合线圈，线圈中将产生感应电动势。问在磁铁与线圈相对位
置不变的情况下，迅速推向线圈和缓慢推向线圈所产生的感应电动势是否相同?为什么?
12-2 一闭合圆形线圈在匀强磁场中运动，在下列情况下是否会产生感应电流?为什么?
(1)线圈沿磁场方向平移；
(2)线圈沿垂直于磁场方向平移；
(3)线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向平行；
(4)线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向垂直。
12-3 如下图所示，一刚性导体回路处在B=0.50T的匀强磁场中，回路平面与磁场垂直，ab段长l=0.50m，拉动ab使其以v = 4.Om·s-1的速度向右匀速运动，电阻R=0.50Ω，
；(2)ab内动生电动势的大小略去摩擦阻力及导体的电阻。求：(1)ab内的非静电场场强E
K
和方向；(3)感应电流消耗在电阻R上的功率；(4)拉力所作功的功率；(5)作用在ab上的拉力；(6)1s内拉力所作的功。
[(1)2.0V／m；(2)1V，逆时针方向；(3)2.OW；(4)2.OW；(5)0.50N；(6)2.ON·m]
12-4 若两组线圈缠绕在同一圆柱上，其中任一线圈产生的磁感应线全部并均等地通
过另 一线圈的每一匝。设两线圈的自感分别为L 1和L 2 ，若两线圈长度相等，证明两线圈的互感
可以表示为
12-5 如下图所示的电路，已知ε=10V ，R l =10Ω，R 2=5Ω，L=10H ，求在以下情况时，
电路中的电流I 1、I 2 和I 3为多少?
(1)当电键K 接通的瞬时；
(2)电键K 接通足够长时间，使电流达到稳定值；
(3)电流达到稳定值后再断开电健K 的瞬时；
(4)电流达到稳定值后再断开电健K 足够长时间；
(5)电流达到稳定值后再断开电犍K 之后2s 。
12-6 一无限长直导线，通有电流I ，若电流在其横截面上均匀分布，导线材料的磁导
率
为μ，试证明每单位长度导线内所储存的磁能为W m =
12-7 一长直螺线管，管内充满磁导率为μ的磁介质。设螺线管的长为l ，截面积为S ，
线圈匝数为N 。证明其自感系数L=μn 2V (式中V 为螺线管的体积，n 为单位长度的螺线管
匝数)。
21L L M
12-8 一螺线管的自感系数为10mH ，求当通过它的电流强度为4A 时，该螺线管所储存
的
磁场能量。
(0.08J) 12-9 一中空、密绕的长直螺线管，直径为1.0cm ，长10cm ，共1000匝。求：当通以
1A 电流时，线圈中储存的磁场能量和磁场能量密度。 (4.93×10-4j ；62.8J ·m -3，)
12-10 将一导线弯成半径R=5cm 的圆形环，当其中通有I=40A 的电流时，环心处的磁
场
能量密度为多少? (0.1J ·m -3)
12-11 一截面为长方形的螺绕环，共有N 匝，环内充满磁导率为μ的磁介质，螺绕环
内
径为R 1 ，外径为R 2 ，厚度为h ，如下图所示。求此螺绕环的自感。 ( )
12-12 什么是位移电流?比较位移电流与传导电流之间的相似和差异之处。
12-13 证明平行板电容器中的位移电流可以表示为
式中C 是电容器的电容，U 是两极板间的电势差。
12-14 麦克斯韦方程组包含哪几个电磁场的基本定理?指出各方程的物理意义。
122ln 2 R R h n πμ
12-15 简述平面电磁波的基本性质。
12-16 Nyboer公式的基本内容是什么?何谓阻抗图，筒述心阻抗图和阻抗微分图之间的关系。
习题十三第十三章波动光学
13-1 在杨氏实验中，如果光源Ｓ到两狭缝Ｓ
１，和Ｓ
２
，的距离不等，例如ＳＳ
１
>Ｓ
Ｓ
２
，则对实验结果有什么影响?
13-2 为什么挡住光线容易，而挡住声责难?
13-3 在观察单缝衍射时，(1)如果单缝垂直于它后面的透镜的光轴向上或向下移动，
屏上衍射图样是否改变?为什么?(2)若将光源S垂直于光抽向上或向下移动，屏上的衍射图
样是
否改变?为什么?
13-4 在杨氏实验中，两狭缝相距0.2mm，屏与缝相距lm，第3明条纹距中央明条纹
7．5mm，求光波波长。
(500mm])
13-5 在杨氏实验中，两缝相距0.3m，要使波长为600mm的光通过后在屏上产生间距
为lmm的干涉条纹，问屏距缝应有多远?
(0.5m)
13-6 波长500mm的光波垂直入射一层厚度e=1μm的薄膜。膜的拆射率为1.375。问：
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 10-4 m 2 的小孔， 水以每秒 1.4 × 10 -4 3 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 ? m (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× 10-3 m和 5.4 ×10-2 m，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)
医用物理学试题A 卷姓名： 年级： 专业： 一、填空题（每小题2分，共20分）1、水在截面不同的水平管内做稳定流动，出口处的截面积为管最细处的3倍。若出口处的流速为2m/s ，则最细处的压强 。2、一沿X 轴作简谐振动的物体，振幅为2cm ，频率为2Hz ，在时间t=0时，振动物体在正向最大位移处，则振动方程的表达式为 。3、在温度为T 的平衡状态下，物体分子每个自由度的平均动能都相等，都等于__________。 4、中空的肥皂泡，其附加压强为: 。 5、透镜的焦距越短，它对光线的会聚或发散的本领越强，通常用焦距的倒数来表示透镜的会聚或发散的本领，称为透镜的 。 6、基尔霍夫第一定理的内容是 。 7、电流的周围空间存在着磁场，为了求任意形状的电流分布所产生的磁场，可以把电流分割成无穷小段dl ，每一小段中的电流强度为I ，我们称Idl 为 。8、劳埃镜实验得出一个重要结论，那就是当光从光疏媒质射向光密媒质时，会在界面上发生 。 9、多普勒效应是指由于声源与接收器间存在相互运动而造成的接收器接收到的声波 与声源不同的现象。10、单球面成像规律是_________________________________。二、单选题（每题2分，共20分）12345678910 1、某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=，式中的k 为大于零的常量。当0=t 时， 初速为v 0，则速度v 与时间t 的函数关系是( )A 、 0221v v +=kt , B 、 0221v v +-=kt ,C 、 02121v v +=kt , D 、 02121v v +-=kt 2、水平自来水管粗处的直径是细处的两倍。如果水在粗处的流速是2m/s ，则高中语属隔板对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及套启动为调试卷突指发
医用物理学课后习题参考答案 第一章 1-1 ① 1rad/s ② 6.42m/s 1-2 ① 3.14rad/s - ② 31250(3.9310)rad π? 1-3 3g = 2l β 1-4 1 W=g 2 m l 1-5 ① 22 k E 10.8(1.0710)J π=? ② -2M=-4.2410N m ?? ③ 22 W 10.8(1.0710)J π=-? 1-6 ① 26.28rad/s ② 314rad ③ 394J ④ 6.28N 1-7 ① ω ② 1 g 2 m l 1-8 ① =21rad/s ω ② 10.5m/s 1-9 ① =20rad/s ω ② 36J ③ 2 3.6kg m /s ? 1-10 ① 211= 2ωω ②1 =-2 k k1E E ? 1-11 =6rad/s ω 1-12 12F =398F 239N N = 1-13 ① 51.0210N ? ② 1.9% 1-14 ① 42210/N m ? ② 52410/N m ? 1-15 ① -6 5m(510)m μ? ② -31.2510J ? 第三章 3-1 -33V=5.0310m ? 3-2 ① 12m/s ② 5 1.2610a P ?
3-3 ① 9.9m/s ② 36.0m 3-4 ①-221.510;3.0/m m s ? ② 4 2.7510a 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/s 3-8 ①3=5.610a P P ?? ②173=1.3810a P s m β-???③-143 Q=4.0610/m s ? 3-9 0.34m/s 3-10 431.5210/J m ? 第四章 4-1 -2 3 S=810cos(4t )m 2 ππ?+ 或-2 -2S=810cos(4t- )m=810sin 4t 2 π ππ?? 4-2 ① ?π?= ② 12t=1s S 0,S 0==当时， 4-3 ① S=0.1cos(t- )m 3 π π ②5 t (0.833)6 s s ?= 4-4 ①-2 S=810cos(2t- )m 2 π π? ② -2=-1610s in(2t- )m/s 2 v π ππ?; 2-22a=-3210cos(2t- )m/s 2 π ππ?③k E =0.126J 0.13J; F=0≈. 4-5 ①max =20(62.8)m/s v π ②242 max a =4000 3.9410m/s π=? ③22321 E= m A =1.9710J=200J 2 ωπ?
医用物理学试题A 卷 姓名： 年级： 专业： 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、水在截面不同的水平管内做稳定流动，出口处的截面积为管最细处的3倍。若出口处的流速为2m/s ，则最细处的压强 。 2、一沿X 轴作简谐振动的物体，振幅为2cm ，频率为2Hz ，在时间t=0时，振动物体在正向最大位移处，则振动方程的表达式为 。 3、在温度为T 的平衡状态下，物体分子每个自由度的平均动能都相等，都等于__________。 4、中空的肥皂泡，其附加压强为: 。 5、透镜的焦距越短，它对光线的会聚或发散的本领越强，通常用焦距的倒数来表示透镜的会聚或发散的本领，称为透镜的 。 : 6、基尔霍夫第一定理的内容是 。 7、电流的周围空间存在着磁场，为了求任意形状的电流分布所产生的磁场，可以把电流分割成无穷小段dl ，每一小段中的电流强度为I ，我们称Idl 为 。 8、劳埃镜实验得出一个重要结论，那就是当光从光疏媒质射向光密媒质时，会在界面上发生 。 9、多普勒效应是指由于声源与接收器间存在相互运动而造成的接收器接收到的声波 与声源不同的现象。 10、单球面成像规律是_________________________________。 1、某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=，式中的k 为大于零的常量。当0=t 时，初速为v 0，则速度v 与时间t 的函数关系是( )
A 、 022 1v v +=kt , B 、 022 1 v v +-=kt , C 、 02121v v +=kt , D 、 0 2121v v + -=kt 2、水平自来水管粗处的直径是细处的两倍。如果水在粗处的流速是2m/s ，则水在细处的流速为 ！ A 、2m/s B 、1m/s C 、4m/s D 、8m/s 3、已知波动方程为y=Acos (Bt －Cx ) 其中A 、B 、C 为正值常数，则： A 、波速为C ／ B ； B 、周期为1／B ； C 、波长为C / 2π； D 、圆频率为B 4、两个同方向同频率的简谐振动： cm t x )cos(0.23 21π π+ =，cm t x )cos(0.8341π π-=，则合振动振幅为（ ）。 A 、2.0cm B 、7.0cm C 、10.0cm D 、14.0cm 5、刚性氧气分子的自由度为 A 、1 B 、3 C 、5 D 、6 6、根据高斯定理。下列说法中正确的是： A 、高斯面内不包围电荷，则面上各点的E 处处为零； , B 、高斯面上各点的E 与面内电荷有关，与面外电荷无关； C 、过高斯面的E 通量，仅与面内电荷有关； D 、穿过高斯面的 E 通量为零，则面上各点的E 必为零。 7、光在传播过程中偏离直线传播的现象称之为 A 、杨氏双缝 B 、干涉 C 、衍射 D 、偏振 8、在相同的时间内，一束波长为λ（真空）的单色光在空气和在玻璃中 A 、传播的路程相等，走过的光程相等； B 、传播的路程相等，走过的光程不等； C 、传播的路程不等，走过的光程相等； D 、传播的路程不等，走过的光程不等。 9、远视眼应佩带的眼镜为 A 、凸透镜 B 、凹透镜 C 、单球面镜 D 、平面镜 10、下列不属于X 射线诊断技术的是: ' A 透视 B X-CT C X 线摄影 D 多普勒血流仪
医用物理学作业答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
2 第三章 流体的运动 3-5水的粗细不均匀的水平管中作稳定流动，已知在截面S 1处的压强为110Pa ，流速为0.2m/s ，在截面S 2处的压强为5Pa ，求S 2处的流速（内摩擦不计）。 解：根据液体的连续性方程，在水平管中适合的方程： =+21121ρυP 22221ρυ+P 代入数据得： 22323100.12152.0100.121110υ????=???+ 得 )/(5.02s m =υ 答：S 2处的流速为0.5m/s 。 3-6水在截面不同的水平管中作稳定流动，出口处的截面积为最细处的3倍，若出口处的流速为2m/s ，问最细处的压强为多少若在此最细处开个小孔，水会不会流出来 解：将水视为理想液体，并作稳定流动。设管的最细处的压强为P 1，流速为 v 1，高度为h 1，截面积为S 1；而上述各物理量在出口处分别用P 2、v 2、h 2和S 2表 示。对最细处和出口处应用柏努利方程得： =++121121gh P ρρυ222221gh P ρρυ++ 由于在水平管中，h 1=h 2 =+21121ρυP 22221ρυ+P 从题知：S 2=3S 1 根据液体的连续性方程： S 1υ1 = S 2υ2
3 ∴ 212112213/3/υυυ===S S S S V 又 Pa P P 50210013.1?== ∴ 2 22201)3(2 121υρρυ-+=P P =2204ρυ-P =235210410013.1??-? Pa 510085.0?= 显然最细处的压强为Pa 510085.0?小于大气压，若在此最细处开个小孔,水不会流 出来。 3-7在水管的某一点，水的流速为2 cm/s ，其压强高出大气压104 Pa,沿水管到另一点高度比第一点降低了1m ，如果在第2点处水管的横截面积是第一点处的二分之一，试求第二点处的压强高出大气压强多少？ 解：已知：s m s cm /102/221-?==υ, a p p p 40110+=, m h 11=, 2/1/12=s s , 02=h , x p p +=02 水可看作不可压缩的流体，根据连续性方程有：2211v s v s =，故2 112s v s v = =21v 又根据伯努利方程可得：
1.《医用物理学》教学要求骨骼肌、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×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 22 1v m mgh = 因此有 g h 22 v = 根据动量定理有v m t F =? 求v 代入上式得 1-5．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。 答：垂直作用在物体某截面上的内力F 与该截面面积S 的比值，称为物体在此截 面处所受的正应力。物体在正应力作用下，长度改变量△l 和物体的原长度l 0之
第三章流体的运动 3-5水的粗细不均匀的水平管中作稳定流动，已知在截面S 1处的压强为110Pa ，流速为0.2m/s ，在截面S 2处的压强为5Pa ，求S 2处的流速（内摩擦不计）。 解：根据液体的连续性方程，在水平管中适合的方程： =+ 21121ρυP 2 2221ρυ+P 代入数据得： 2 2323100.12152.0100.121110υ????=???+ 得)/(5.02s m =υ 答：S 2处的流速为0.5m/s 。 3-6水在截面不同的水平管中作稳定流动，出口处的截面积为最细处的3倍，若出口处的流速为2m/s ，问最细处的压强为多少？若在此最细处开个小孔，水会不会流出来？ 解：将水视为理想液体，并作稳定流动。设管的最细处的压强为P 1，流速为v 1，高度为h 1，截面积为S 1；而上述各物理量在出口处分别用P 2、v 2、h 2和S 2表示。对最细处和出口处应用柏努利方程得： =++ 121121gh P ρρυ22 2221gh P ρρυ++ 由于在水平管中，h 1=h 2 =+ 21121ρυP 22221ρυ+P 从题知：S 2=3S 1 根据液体的连续性方程： S 1υ1 = S 2υ2 ∴212112213/3/υυυ===S S S S V 又 ΘPa P P 50210013.1?== ∴ 222 201)3(2121υρρυ-+ =P P
=2 204ρυ-P =2 35210410013.1??-? Pa 510085.0?= 显然最细处的压强为Pa 5 10085.0?小于大气压，若在此最细处开个小孔,水不会流出来。 3-7在水管的某一点，水的流速为2 cm/s ，其压强高出大气压104 Pa,沿水管到另一点高度比第一点降低了1m ，如果在第2点处水管的横截面积是第一点处的二分之一，试求第二点处的压强高出大气压强多少？ 解：已知： s m s cm /102/22 1-?==υ, a p p p 40110+=, m h 11=, 2/1/12=s s , 02=h , x p p +=02 水可看作不可压缩的流体，根据连续性方程有：2211v s v s =，故2 1 12s v s v ==21v 又根据伯努利方程可得： 22212112 1 21v p gh v p ρρρ+=++ 故有：2101214 042 12110v x p gh v p ?++=+++ρρρ 12 142310gh v x ρρ+-= 110101)102(10123 1032234???+????-=- =2×104 pa 3-8一直立圆柱形容器，高0.2m ，直径0.2m ，顶部开启，底部有一面积为10-4m 2的小孔，水以每秒1.4×10-4m 3的快慢由水管自上面放入容器中。问容器内水面可上升的高度？若达到该高度时不再放水，求容器内的水流尽需多少时间。
医用物理学试题A 卷 ： 年级： 专业： 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、水在截面不同的水平管做稳定流动，出口处的截面积为管最细处的3倍。若出口处的流速为2m/s ，则最细处的压强 。 2、一沿X 轴作简谐振动的物体，振幅为2cm ，频率为2Hz ，在时间t=0时，振动物体在正向最大位移处，则振动方程的表达式为 。 3、在温度为T 的平衡状态下，物体分子每个自由度的平均动能都相等，都等于__________。 4、中空的肥皂泡，其附加压强为: 。 5、透镜的焦距越短，它对光线的会聚或发散的本领越强，通常用焦距的倒数来表示透镜的会聚或发散的本领，称为透镜的 。 6、基尔霍夫第一定理的容是 。 7、电流的周围空间存在着磁场，为了求任意形状的电流分布所产生的磁场，可以把电流分割成无穷小段dl ，每一小段中的电流强度为I ，我们称Idl 为 。 8、劳埃镜实验得出一个重要结论，那就是当光从光疏媒质射向光密媒质时，会在界面上发生 。 9、多普勒效应是指由于声源与接收器间存在相互运动而造成的接收器接收到的声波 与声源不同的现象。 10、单球面成像规律是_________________________________。 1、某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=，式中的k 为大于零的常量。当0=t 时，初速为v 0，则速度v 与时间t 的函数关系是( ) A 、 022 1v v +=kt , B 、 022 1 v v +-=kt , C 、 02121v v +=kt , D 、 0 2121v v + -=kt 2、水平自来水管粗处的直径是细处的两倍。如果水在粗处的流速是2m/s ，则水
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)
第版医用物理学课后习题答案精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
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)
第三章 流体的运动 3-5水的粗细不均匀的水平管中作稳定流动，已知在截面S 1处的压强为110Pa ，流速为0.2m/s ，在截面S 2处的压强为5Pa ，求S 2处的流速（内摩擦不计）。 解：根据液体的连续性方程，在水平管中适合的方程： =+ 21121ρυP 2 2221ρυ+P 代入数据得： 22323100.12152.0100.121110υ????=???+ 得 )/(5.02s m =υ 答：S 2处的流速为0.5m/s 。 3-6水在截面不同的水平管中作稳定流动，出口处的截面积为最细处的3倍，若出口处的流速为2m/s ，问最细处的压强为多少？若在此最细处开个小孔，水会不会流出来？ 解：将水视为理想液体，并作稳定流动。设管的最细处的压强为P 1，流速为v 1，高度为h 1，截面积为S 1；而上述各物理量在出口处分别用P 2、v 2、h 2和S 2表示。对最细处和出口处应用柏努利方程得： =++ 121121gh P ρρυ222221gh P ρρυ++ 由于在水平管中，h 1=h 2 =+ 21121ρυP 2 2221ρυ+P 从题知：S 2=3S 1 根据液体的连续性方程： S 1υ1 = S 2υ2 ∴ 212112213/3/υυυ===S S S S V 又Θ Pa P P 50210013.1?== ∴ 222 201)3(2121υρρυ-+ =P P
=2 204ρυ-P =2 35210410013.1??-? Pa 5 10085.0?= 显然最细处的压强为Pa 5 10085.0?小于大气压，若在此最细处开个小孔,水不会流出来。 3-7在水管的某一点，水的流速为2 cm/s ，其压强高出大气压104 Pa,沿水管到另一点高度比第一点降低了1m ，如果在第2点处水管的横截面积是第一点处的二分之一，试求第二点处的压强高出大气压强多少？ 解：已知： s m s cm /102/22 1-?==υ, a p p p 40110+=, m h 11=, 2/1/12=s s , 02=h , x p p +=02 水可看作不可压缩的流体，根据连续性方程有：2211v s v s =，故2 1 12s v s v ==21v 又根据伯努利方程可得： 22212112 1 21v p gh v p ρρρ+=++ 故有：2101214 042 12110v x p gh v p ?++=+++ρρρ 12 142310gh v x ρρ+-= 110101)102(10123103 2234???+????-=- =2×104 pa 3-8一直立圆柱形容器，高0.2m ，直径0.2m ，顶部开启，底部有一面积为10-4m 2的小孔，水以每秒1.4×10-4m 3的快慢由水管自上面放入容器中。问容器内水面可上升的高度？若达到该高度时不再放水，求容器内的水流尽需多少时间。 解：如图，设某一时刻容器中水平距底面为h,此时，如图作一流线经过1，2两点。由柏努利方
练习一 2-1正常情况下，人的小动脉半径约为3mm ，血液的平均速度为1s 20cm -?，若小 动脉某部分被一硬斑阻塞使之变窄，半径变为2mm ，则此段的平均流速为（ ） A ．301s cm -? B ．401s cm -? C ．451s cm -? D ．601s cm -? 2-2.有水在同一水平管道中流动，已知A 处的横截面积为S A =10cm 2，B 处的横截 面积为S B =5cm 2，A 、B 两点压强差为1500Pa ，则A 处的流速为（ ） A ．1 1s m -? B ．21s m -? C ．31s m -? D ．41s m -? 2-3.血管中血液流动的流量受血管内径影响很大。如果血管内径减少一半，其血 液的流量将变为原来的（ ） A ．21倍 B ．41倍 C ．81倍 D ．16 1倍 2-4.人在静息状态时，整个心动周期内主动脉血流平均速度为1s .2m 0-?，其内径 d =2×10-2m ，已知血液的黏度η=×10-3 Pa·s ，密度ρ=×1033m kg -?，则此时主动脉 中血液的流动型态处于（ ） A ．层流 B ．湍流 C ．层流或湍流 D ．无法确定 2-5．如果在流体流过的区域内，各点上的流速 ，则这种流动称 为稳定流动。（大小、方向均不随时间变化） 2-6.伯努利方程恒量=++p gh ρρ22 1v ，表示 流体做 流动时，在 中，单位体积的动能、势能和 之和是一个恒 量。（理想；稳定；一段流管；压强能） 2-7.根据连续性方程和伯努利方程，水平管中管径细的地方 大、 压强 ，喷雾器就是根据这一原理制成的. (流速；小) 2-8．正常情况下，人的小动脉半径约为3mm ，血液的平均速度为1s 20cm -?，若 小动脉某部分被一硬斑阻塞使之变窄，半径变为2mm ，则此段的平均流速为 （ C ）。 A ．301s cm -? B ．401s cm -? C ．451s cm -? D ．601s cm -? 2-9．有水在同一水平管道中流动，已知A 处的横截面积为S A =10cm 2，B 处的横 截面积为S B =5cm 2，A 、B 两点压强差为1500Pa ，则A 处的流速为（ A ）
医用物理学习题册答 案2015
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 ）1：2 3.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)22 1 mR 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
第十一章 几何光学 一、内容概要 【基本内容】 1. 单球面折射公式 r n n p n p n 1221'-=+ （1）近轴条件 （2）符号规定：凡是实物、实像的距离，p 、'p 均取正值；凡是虚物、虚像的距离, p 、'p 均取负值；若是入射光线对着凸球面，则r 取正值，反之，若是入射光线对着凹球面，则r 取负值． 2. 单球面折射焦距 r n n n f 1211-= r n n n f 1222-= 3．折射面的焦度 r n n Φ12-=或2211f n f n Φ== 4. 单球面折射成像的高斯公式（近轴） 1' 21=+p f p f 5．共轴系统成像规则 采用逐次成像法，先求出物体通过第一折射面后所成的像I 1，以I 1作为第二折射面的物，求出通过第二折射面后所成的像I 2，再以I 2作为第三折射面的物，求出通过第三折射面所成的像I 3，依次类推，直到求出最后一个折射面所成的像为止． 6. 薄透镜成像 （1）成像公式 )11('112 100r r n n n p p --=+ （2）焦距公式 12 100)]11([---=r r n n n f （3）空气中 121)]11)( 1[(---=r r n f （4）高斯公式 f p p 1'11=+ 7. 薄透镜组合 2 1111f f f += 或 21ΦΦΦ+=
8. 厚透镜成像 采用三对基点作图 9. 透镜的像差 远轴光线通过球面折射时不能与近轴光线成像于同一位置，而产生像差，这种像差称为球面像差． 物点发出的不同波长的光经透镜折射后不能成像于一点的现象，称为色像差． 10. 简约眼 生理学上常常把眼睛进一步简化为一个单球面折射系统，称为简约眼. 11. 能分辨的最小视角 视力1= 最小视角以分为单位．例如医学视力表，最小视角分别为10分，2分，1分时，其视力分别是0.1，0.5，1.0．标准对数视力表，规定 θlg 5-=L ，式中视角θ以分为单位．例如视角θ分别为10分，2分，1分时，视力L 分别为4.0，4.7，5.0． 12．近视眼和远视眼 当眼睛不调节时，平行入射的光线，经折射后会聚于视网膜的前面，而在视网膜上成模糊的像，这种眼称为近视眼，而成像在视网膜后，这样的眼称为远视眼． 11. 放大镜的角放大率 f y f y a 2525//== 12. 显微镜的放大率 （1）理论放大率 2 '2'2525f y y y f y M ?=?= 其中y y /' 为物镜的线放大率（m ），2/25f 为目镜的角放大率（a ） （2）实际放大率 2 1212525f f s f f s M =?= 式中s 为显微镜与目镜之间的距离；f 1为物镜的焦距；f 2为目镜的焦距。 13.显微镜的分辨本领－瑞利判据 显微镜的分辨本领 β λsin 61.0n Z =
医用物理学试题A卷 : 年级: 专业: 一、填空题(每小题2分,共20分) 1、水在截面不同得水平管做稳定流动,出口处得截面积为管最细处得3倍。若出口处得流速为2m/s,则最细处得压强。 2、一沿X轴作简谐振动得物体,振幅为2cm,频率为2Hz,在时间t=0时,振动物体在正向最大位移处,则振动方程得表达式为。 3、在温度为T得平衡状态下,物体分子每个自由度得平均动能都相等,都等于__________。 4、中空得肥皂泡,其附加压强为: 。 5、透镜得焦距越短,它对光线得会聚或发散得本领越强,通常用焦距得倒数来表示透镜得会聚或发散得本领,称为透镜得。 6、基尔霍夫第一定理得容就是。 7、电流得周围空间存在着磁场,为了求任意形状得电流分布所产生得磁场,可以把电流分割成无穷小段dl,每一小段中得电流强度为I,我们称Idl为 。 8、劳埃镜实验得出一个重要结论,那就就是当光从光疏媒质射向光密媒质时,会在界面上发生。 9、多普勒效应就是指由于声源与接收器间存在相互运动而造成得接收器接收到得声波与声源不同得现象。 10、单球面成像规律就是_________________________________。 1、某物体得运动规律为,式中得k为大于零得常量。当时,初速为v0,则速度与时间t得函数关系就是( ) A、, B、, C、, D、 2、水平自来水管粗处得直径就是细处得两倍。如果水在粗处得流速就是2m/s, 则水在细处得流速为 A、2m/s B、1m/s C、4m/s D、8m/s 3、已知波动方程为y=Acos (Bt－Cx) 其中A、B、C为正值常数,则: A、波速为C／B; B、周期为1／B; C、波长为C / 2π; D、圆频率为B 4、两个同方向同频率得简谐振动:
医用物理学作业详细答案
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 2
3 / 14 第三章 流体的运动 3-5水的粗细不均匀的水平管中作稳定流动，已知在截面S 1处的压强为110Pa ，流速为0.2m/s ，在截面S 2处的压强为5Pa ，求S 2处的流速（内摩擦不计）。 解：根据液体的连续性方程，在水平管中适合的方程： =+21121ρυP 22221ρυ+P 代入数据得： 22323100.12152.0100.121110υ????=???+ 得 )/(5.02s m =υ 答：S 2处的流速为0.5m/s 。 3-6水在截面不同的水平管中作稳定流动，出口处的截面积为最细处的3倍，若出口处的流速为2m/s ，问最细处的压强为多少？若在此最细处开个小孔，水会不会流出来？ 解：将水视为理想液体，并作稳定流动。设管的最细处的压强为P 1，流速为v 1，高度为h 1，截面积为S 1；而上述各物理量在出口处分别用P 2、v 2、h 2和S 2表示。对最细处和出口处应用柏努利方程得： =++121121gh P ρρυ222221gh P ρρυ++ 由于在水平管中，h 1=h 2 =+21121ρυP 22221ρυ+P 从题知：S 2=3S 1 根据液体的连续性方程： S 1υ1 = S 2υ2 ∴ 212112213/3/υυυ===S S S S V 又Θ Pa P P 50210013.1?==
∴ 2 2 2 2 1 ) 3( 2 1 2 1 υ ρ ρυ- + =P P = 2 2 4ρυ - P =2 3 52 10 4 10 013 .1? ? - ? Pa 5 10 085 .0? = 显然最细处的压强为Pa 5 10 085 .0?小于大气压，若在此最细处开个小孔,水不会流出来。 3-7在水管的某一点，水的流速为2 cm/s，其压强高出大气压104 Pa,沿水管到另一点高度比第一点降低了1m，如果在第2点处水管的横截面积是第一点处的二分之一，试求第二点处的压强高出大气压强多少？ 解：已知：s m s cm/ 10 2 / 22 1 - ? = = υ, a p p p4 1 10 + =, m h1 1 =, 2/1 / 1 2 = s s, 0 2 = h, x p p+ = 2 水可看作不可压缩的流体，根据连续性方程有： 2 2 1 1 v s v s=，故 2 1 1 2s v s v==2 1 v 又根据伯努利方程可得： 2 2 2 1 2 1 12 1 2 1 v p gh v pρ ρ ρ+ = + + 故有：2 1 1 2 1 4 4 2 1 2 1 10v x p gh v p? + + = + + +ρ ρ ρ 1 2 1 4 2 3 10gh v xρ ρ+ - = 1 10 10 1 ) 10 2( 10 1 2 3 103 2 2 3 4? ? ? + ? ? ? ? - =- 4 / 14
习题四 4-1 一质量为m 的球在地面上下跳动，其运动是否为简谐运动为什么 答：在球与地面碰撞的短暂过程中，对地面给球的力，暂时不讨论。球在上升或下降过程中，因只受重力作用，重力的大小为mg ，方向竖直向下，重力和方向都不随位移而变化，既不是弹性力也不是准弹性力，所以球的跳动不是简谐运动。 4-2 下面的说法是否正确： （１）所有周期性运动都是简谐运动 （２）所有简谐运动都是周期性运动 （３）简谐运动的能量与振幅的平方成正比 （４）简谐运动的周期与振幅成正比 （５）简谐运动的速度方向与位移方向始终一致 （５）简谐运动的速度方向与加速度方向始终一致 （６）简谐运动的加速度方向与位移方向始终一致 （７）简谐运动的速度为零时，加速度也等于零 （８）简谐运动的速度为零时，位移也为零 （９）简谐运动的位移为零时，加速度也等于零 答：（２）、（３）（９）对，其余错。 4-3有一质点做简谐运动，试分析它在下列位置时的位移、速度和加速度的大小和方向： (1) 平衡位置，向正方向移动； (2) 平衡位置，向负方向运动； (3) 正方向的端点； (4) 负方向的端点。 解：（1）s v A a ===00,,ω（2）s v A a ==-=00,,ω （3）s A v a A ===-,,02ω（4）s A v a A =-==,,02ω 4-4 设一质点的位移)4/ππcos( 0.3)(--=t t s ，试画出该简谐振动的位移、速度和加速度随时间变化的曲线，并求出它们的频率、振幅和初相位。 解：因为简谐振动方程为：)cos(0?ω+=t A s
)4/3cos(0.3)4/ππcos(0.3)(ππ+=--=t t t s 所以位移的特征量分别为：＝，A ＝，0＝3/4 由位移方程可得速度和加速度的方程： )4/5cos(0.3)4/3sin(0.3)(ππππππ+?=+?-=t t t v )4/7cos(0.3)4/3cos(0.3)(22ππππππ+?=+?-=t t t a 它们的频率和位移相同，振幅和初相位分别为： 速度：A ＝， 0＝5/4 加速度：A ＝ 2，0＝7/4 4-5 一个谐振子在t =0时位于离平衡位置6 cm 处，速度为0，振动的周期是2 s,求简谐运动的位移及速度表达式。 解：已知：t s cm v T s ==±==0602,,, ∴ A cm =6 ()()()()()()()()由 s A t A T t v A t A T T t s t cm t cm v t cm s t cm s =+=+?? ????±=?+?? ?? ?==-+=-+?? ????=-?==?=+=--+cos cos cos cos sin sin sin ,;cos ,cos ; sin ,sin ω?π?π??ωω?ππ?π??πωπππππππππ266220622062206666 4-6 一简谐运动的频率为15Hz ，振幅为0.04m ，在t =0时，初位移为0.04m ，求简谐运动方程以及速度、加速度表达式。 解：由简谐运动中物体的初相位、初始位移和速度之间的关系： 02202 0s v s A =+=ω 得：00=v 另：)/(301522s rad f πππω=?== 由0tan 0 00=-=s v ω?，可知，π?,00= 又因为004.00>=m s