医学物理复习预习材料(新)详解.doc
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1、|第一章 人体力学的基础知识一、复习重点1、位矢、位移、速度、加速度2、惯性系、非惯性系、惯性力3、功、功能原理、能量守恒定律、动量定理、动量守恒定律3、刚体定轴转动的特点及描述刚体定轴转动的各个物理量4、力矩、转动动能、转动惯量、刚体定轴转动定律 6、角动量、角动量守恒定律二、同步练习题(一)填空题:1、一质点做直线运动,其速率为 ctb, 、 均为常量,则任意时刻质点加速度的大小是 .2、一质点的法向加速度为零,切向加速度不为零,则该质点作 运动。3、一质点的运动学方程为 r=2t-t2m,则该质点在 t=0时刻的瞬时速率为 。4、做曲线运动的质点,其切向加速度 为零, 有法向加速度。 (
2、均填一定或不一定)5、速度的量纲为 。6、做功与路径无关的作用力称为保守力,你知道的保守力有 , , , 。7、势能的大小与势能零点的选择 。 (填有关或无关)8、做曲线运动时,质点的动量 (填守恒或不守恒) ,动量随时间的变化率 (填一定或不一定)变化,所受合力的冲量 (填等于零或不等于零) 。9、刚体作定轴转动,其角速度与线速度的关系为 ,切向加速度和角加速度之间的关系为 。10、转动惯量是描述刚体转动惯性的物理量,质量为 m,长度为 l的均匀细杆绕垂直中心轴的转动惯量为_; 绕垂直端点轴的转动惯量为_。(二)选择题:1、有关角动量说法正确的是 ( )A质点系的总动量为零,总角动量一定为零
3、 B一质点作直线运动,其角动量一定为零C一质点作直线运动,其角动量不一定为零D一质点作匀速率圆周运动,其动量方向不断变化,所以质点对圆心的角动量随之不断变化。2、质点做匀速率圆周运动时,其速度和加速度的变化情况是( )A速度不变,加速度在变 B加速度不变,速度在变C二者都在变化 D二者都不变3、以下几种力中属于惯性力的有()A、重力 B、离心力C、静电场力 D、万有引力4、以下物理量中,不是保守力的为( )A、重力 B、磁场力C、静电场力 D、万有引力|5、质点系动能的增量在数值上等于( )A一切外力所作的功 B一切外力所作的功和一切内力所作的功的代数和C一切外力所作的功和一切内非保守力所作的
4、功的代数和D一切外力和一切保守内力所作功的代数和6、花样溜冰运动员在旋转时,往往先把两臂张开旋转,然后迅速把两臂靠拢身体,增加转速,以获得最佳表演效果。在此过程中不计冰面及空气的摩擦阻力,她的( )A、机械能守恒 B、动量守恒C、角动量守恒 D、机械能和角动量均守恒(三)判断题:( )1、惯性力是参照系非惯性运动的表现,或者说是物体的惯性在非惯性系中的表现。( )2、物体加速度的值很大,而物体的速度值却不变,这是不可能的。( )3、物体具有恒定的速率,但仍有变化的速度这是可能的。( )4、物体的运动方向和合外力的方向一定相同。( )5、物体做圆周运动时,其加速度方向指向圆心。( )6、有两个力
5、作用在一个有固定轴的刚体上,当这两个力都平行于轴作用时,它们对轴的合力矩一定是零。( )7、只要给定刚体,则刚体的转动惯量就是个定值。(四)简答题:1、要使一条长铁棒保持水平,为什么握住它的中点比握住它的端点容易?2、刚体作平动和定轴转动时各有什么特点?(五)计算题:1、花样滑冰者开始时双臂伸开以 3rad/s 的角速度旋转,其对轴的转动惯量 J1=5.4kg.m2,求:(1)如果他的双臂交叉时的转动惯量是伸开时的 60%,双臂交叉时的角速度是多少?(2)他的动能改变了多少?2、有一根长为 l,质量为 m的均匀细杆,两端各牢固地连接一个质量为 m的小球,整个系统可绕一过 O点并垂直于杆长的水平
6、轴无摩擦地转动,如图。当系统转到水平位置时,求:(1)系统所受的合力矩;(2)系统的转动惯量;(3)系统的角加速度三、精选例题1-1炮弹以一定的仰角射出,它的轨迹是一条抛物线。设当它到达最高点时,不料发生爆炸,分裂成质量相等的两块碎片,其中一块在爆炸的影响下沿着原来的轨迹返回到出发点。问:(1)另一块碎片将沿怎样的方向飞去?能否达到预定的地点?(2)到达地面时两者的速率是否相同?(3)两者能否同时到达地面?解:如右图 1-1:0mv图 1-1|(1)按动量守恒,则 得 ,所以不能到达预定地点,200012vmvm03v而要超过。 (2)两者到达地面的速率不相同。 (3)可以同时到达。1-2根据
7、动量原理可知:力在时间过程中的累积效应,引起动量的改变。根据功能原理可知:力是空间累积引起动能的改变。(1)如果物体受合外力作用了一段时间(即受到合外力的冲量作用) ,动量发生了改变,那么,是否一定会引起物体动能的改变?(2)如果物体受合外力作用,并且在力作用的方向上有了位移(即合外力对物体作了功) ,使物体的动能发生了变化,是否一定会引起物体动量的改变?解:(1)不一定。如圆周运动,匀速时 不变,但不同点的 不一样。kEP(2)一定。因为 时,动量不守恒。0iF1-3一质点作半径为 R的圆周运动,其速率 v=b-ct ,b, c均为正的常量,试求:(1)任意时刻质点的加速度的大小和方向;(2
8、)速度为零时质点绕圆周运动了多少圈?解:(1) ,tnacbdtvt Ran2所以合加速度的大小为: 242/12Rvcant 与半径夹角为 ,则 11tbgnt(2) , , ,RlN2tac0所以: cb4121-4例: 一质点沿 x轴运动,其加速度 a= ku2,式中 k为正常数,设 t=0时,x=0,u=u0; 求 u作为 t 函数的表示式; 求 u作为 x的函数的表示式。 分离变量得解:1 2). 2kdt tvkd020kt)1(010ktxdtat 2dxxk00 k0lnkxe0|1-5一步枪在射击时,子弹在枪膛内受的推力满足 的规律变化,已知击发tF51034前子弹速度 ,子
9、弹出枪口时速度 。求子弹的质量等于多少?0v 130smv解:由于出膛后 F=0所以: ,1345tF秒3因为: vmdIt00所以: 34315t所以: kg32所以,得证。1-6求质量为 m,半径为 R的均匀薄圆环的转动惯量,轴与圆环平面垂直并且通过圆心。解:如下图 1-6:把圆环分解为许多小体积元,每个体积元相对转轴的转动惯量为 iiJ2所以: iii mR22mR四、同步练习题答案(一)填空题:1、-c 2、匀加速直线运动 3、2m/s 4、不一定,一定 5、v=LT -16、重力,万有引力,电场力,弹性力 7、有关 11、相互转化,机械能守恒 8、不守恒,不一定,不等于零 14、减小
10、,增大 9、v=r ,a =r 10、 ,21ml23ml(二)选择题:1、C 2、C 3、B 4、B 5、B 6、C(三)判断题:1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、(四)简答题:1、答:手握住铁棒,手就是铁棒的支点。握住铁棒一端时,铁棒的另外部分在重力的作用下,给铁棒施加了一个力矩的作用,则要想使铁棒保持平衡,手除了要克服铁棒的重力作用之外,还要克服力矩的作用;握住铁棒中间时,铁棒的两端在重力的作用下,给手施加的合力矩为零,所以要使铁棒保持平衡,手只需克服铁棒的重力作用即可,因此更容易。2、答:刚体平动时,刚体内各质元的运动轨迹相同,在同一时刻的速度和加速度相同,因此描述刚体的平动,就
11、可用刚体内一点的运动带表整个刚体的运动。刚体作定轴转动时,各质元的线速度和加速度一般并不相同,但各质元的角量都是相同的,因此可以用刚体内任一R im图 1-6|点的角位移、角速度、角加速度带表整个刚体的定轴转动状态。(五)计算题:1、解:由角动量守恒定律知2、第二章 流体的运动一、复习重点1、流体、理想流体、流线和流管、稳定流动2、流体的连续性方程、伯努利方程3、泊肃叶定律4、层流、湍流、雷诺数5、粘性流体的伯努利方程、斯托克斯定律二、同步练习题(一)填空题:1、流体具有 、 、 性。2、所谓理想流体,就是 、 的流体。3、 流体力学中连续性方程是 的体现,而伯努利方程(Bernollis E
12、quation)是_的反映。4、伯努利方程是流体力学的基本规律,使用这个方程有三个条件 , , 。5、理想流体在截面积为 S的流管中以流速 v作稳定流动,将此管与六个截面积为 S/3的流管接通,则流体在截面为 3的流管中作稳定流动的流速为_.(二)选择题:( )1理想流体作稳定流动时:A、流经空间各点的速度相同;B、流速一定很小;C、其流线是一组平行线;D、流线上各点速度不随时间改变;( )2、理想流体在粗细不同的流管中作稳定流动,若流管水平放置,以下说法正确的是A、横截面积大处,流速也大,但压强小B、横截面积大处,流速小,但压强大C、横截面积小处,流速小,压强小。D、横截面积小处,流速也小,
13、但压强大( )3、水平玻璃管,由截面均匀而各不相同的 A、B、C 三段串联而成。水从 A段流进,从 C 段流出。在三段管壁上各打一个孔,A 段上小孔有气泡出现,B 段上小孔有水射出,C 段上小孔不射水,也无气泡出现。设水为理想流体,三段管子内径的关系为A、R ARBRC B、R ARBRC )(2.16321)( /5.0,21211 JJJE sradmglMz4312487)(lz lg37)(|a bvAvBC、R ARCRB D、R BRARC( )4实际流体的黏滞系数与下列哪些因数有关:A、流速;B、流体本身及温度;C、内摩擦力;D、流管截面积.( ) 5、粘滞流体在截面积不同的流管
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