医学物理复习材料新详解.doc
《医学物理复习材料新详解.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《医学物理复习材料新详解.doc(43页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
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与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,、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。(均填一定或不一定)5
2、、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,长度为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 B一质点作直线运动,其角动量一定
3、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功的代数和D一切外力和一切保守内力所
4、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与空气的摩擦阻力,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、有两个力作用在一个有固定轴的刚体上,当这两个
5、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轴无摩擦地转动,如图。当系统转到水平位置时,求:(1
6、)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、精选例题图1-11-1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:(1)按动量守恒,则得,所以不能到达预定地点,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
7、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。 (2)一定。因为时,动量不守恒。1-3一质点作半径为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)速度为零时质点绕圆周运动了多少圈?解:(1),所以合加速度的大小为:与半径夹角为,则(2), ,所以:1-4例: 一质点
8、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). 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,已知击发前子弹速度,子弹出枪口时速度。求子弹的质量等于多少?解:由于出膛后F=0 所以:, 因为: 所以: 所以: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:R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所以: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
9、、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,增大 9、v=r ,a=r 10、,(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
10、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、
11、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 Equation)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
12、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,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、RARBRC B、RARBRC C、RARCRB D、RBRARC( )4实际流体的黏滞系数与下列哪些因数有关:A、流速;B、流体本身与温度;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中作层流,在截面积为S处的最大速度为V,在截面积为S1
13、处其体积流量为: A、(SV)/(2S1); B、(SV)/2 ; C、(S1V)/2; D、V ; E、 SVab( )6、如图,该管水平放置,当管中有水流过时,则: A、a管内水柱高 B、b管内水柱高C、一样高 D、无法判断(三)判断题:( )1、流体中任意一条流线上各点的速度都相同,这样的流动就叫做稳定流动。( )2、毛细管的横截面积小,所以由连续性原理可知,动物体内毛细管中的血液流速很快。( )3、流体在作湍流时消耗的能量要比层流多,但和层流一样是不发声的。( )4、液体在管子中流动时,由连续性原理看,管子越粗,流速越小,而从泊肃叶定理来看,管子越粗,流速越大,这两者是矛盾的。(四)简
14、答题:1、试用伯努利方程解释血压与体位的关系。(4分)2、1912年秋,当时世界上最大的轮船之一“奥林匹克“号邮轮,以25千米小时的速度在大海上行驶时,英国铁甲巡洋舰“哈克号“以34千米小时的速度从后面追赶,两轮船间横向距离很小,只有100米左右,到“哈克号“刚追上“奥林匹克“号,船首与邮轮船尾并列后,巡洋舰突然像被一只看不见的巨手推动,不再顺从舵手的操纵几乎笔直的向邮轮冲去,“哈克号“船头把“奥林匹克“号的右舷撞了一个大洞试用伯努力原理对此现象进行解释3、流体的切变模量为零,你如何理解?(五)计算题:1、水由蓄水池中稳定流出,如图3-1所示,点1比点2和点3高2m,在点2处管的横截面积为0.
15、04 m2,在点3处为0.02 m2,蓄水池面积比管子的横截面积大得多。试求:点2、点3处的流速各是多少?vAvB图3-1 图3-22、如图3-2,设流量为0.12m3/s的流水管子。A点的压强为2.0105N/m2,截面积为100cm2,而B点的截面积为60cm2。B点比A点高2m,水的内摩擦可以忽略不计,并将水视为不可压缩流体。求A,B两点的流速和B点的压强。(6分)三、精选例题2-1.若两只船平行前进时靠的比较近,为什么它们极易碰撞?答:船是子弹形的,两船之间入口处水流过的截面大,水量也大,而两船中间之间水流过的截面小,使中间水的流速比船外侧水的流速大,由于流速大的地方压强小,故船外侧的
16、压力将船彼此推近,所以极易碰撞。2-2.为什么装有烟筒的火炉,烟筒越高通风的效果越好?答:因为烟筒两端之间的压强差大了,流量就大了,截面不变,故使流速增大,即通风效果好了。2-3.为什么自来水沿一竖直管道向下流时,形成一连续不断的水流,而当水从高处的水龙头自由下落时,则断裂成水滴,试说明之?答:在水管中时,由于水对管的吸附作用,往下流时,流量不变,势能转化为动能,流速越来越大,水层就越来越薄,它不断流。在空气中时,下落时速度越来越快,流量不变,只有分裂成水滴了。2-4有人认为从连续性方程来看管子愈粗流速愈小,而从泊肃叶定律来看管子愈粗流速愈大,两者似有矛盾,你认为如何?为什么?答:两个前提不一
17、样,连续流动方程是指整个截面的平均速度,泊肃叶公式是指截面处某一点的速度。2-5水在粗细不均匀的水平管中作稳定流动,已知载面处的压强为110Pa,流速为,截面处的压强为5Pa,求处的流速(内摩擦不计)。解:因为水平,所以有:; 有:2-6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,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?解:因为:,所以有:可见,P1小于大气压强的值,所以水不会流出来。第一点第二点图2-32-7在水管的某一点,水的流速为,高出大气压的计示压强为Pa,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
18、是第一点的1/2,求第二点处的计示压强。解:如图2-3:设第二点的静压为,则:因为:有: 所以:高出大气压的计示压强为四、同步练习题答案(一)填空题:1、流动性、粘滞性、可压缩 2、绝对不可压缩、完全没有粘滞性的流体 3、质量守恒定律,能量守恒 4、液体不可压缩, 无粘滞性 , 作稳定流动 5、2v (二)选择题:1、D 2、B 3、C 4、B 5、B 6、A (三)判断题1、 2、 3、 4、 (四)简答题:1、答:在等截面管中,由伯努利方程可得,高处的压强较小,而低处的压强较大。因此人站立后,头部的动脉压(或静脉压)比在平躺时要低,而脚部的动脉压(或静脉压)比平躺时要高。2、答:在水平管中
19、,由伯努利方程可知,在同一高度处的流体流动时,流速大处,压强小;流速小处,压强大。两轮船间横向距离很小时,两轮船中间的速度大,压强小,而轮船两侧的速度小,压强大,因此在压强差的作用下,巡洋舰撞击了邮轮。3、答:切变模量为0时,说明切应力为0,液体可以无穷形变。这显然是理想液体的模型。(五)计算题:1、解:2、解:第四章 1 振动一、复习重点1、简谐振动方程与简谐振动的特征量2、简谐振动的矢量图示法3、了解阻尼振动、受迫振动与共振的概念 3、理解同方向、同频率简谐振动的合成特点 二、同步练习题(一)填空题:1、简谐振动的加速度和位移成 比而 向。2、物体做简谐振动时,其动力学方程的形式为: 。
20、3、倔强系数为80N/m的水平弹簧,振子质量0.2kg,现将弹簧振子拉离平衡位置0.5m,由静止释放使其作简谐振动,则振动周期为 s,振子机械能为 J.4、一简谐运动的圆频率为,如果在t=0时,位移为x0,速度为v0,则振幅A等于 ,初位相= 。 5、一放置在水平光滑桌面上的弹簧振子,在t=0时刻,物体的位移为正,其值等于振幅的一半,且向正方向运动,则它的初位相为 。6、一质点的运动方程为x=0.2cos2t ,式中x以米为单位,t以秒为单位。在 t=0.50秒时刻,质点的速度是 ,加速度是 。7、一倔强系数k =196牛顿/米的轻弹簧,下挂一质量为m=1kg的物体,并作谐振动,则此物体从位置
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 医学 物理 复习 材料 详解
限制150内