《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 (P31) 1-7 ⑴ ????10?2??0??40?(rad), ?t0.5???0t??t2??40??0.52?5?(rad)?2.5圈
1212⑵由M?J?得:
12mr5?0.15mr??F???40??15??47.1(N) 22222 W?M??Fr??15??0.15?5??11.25??1.109?10(J) Fr?J??⑶由???0??t得:??40??10?400?(rad/s)
由v?r?得:v?0.15?400??60??188.4(m/s) 由a?a?2?an2?(r?)2?(r?2)2得:
a?(0.15?40?)2?(0.15?4002??2)2?(6?)2?(24000?2)2?24000?(m/s)
22
1-8 ⑴ 由M?J?、M?FR、J?mR2得:FR?mR2? 则 ??2F2?100??2rad/s2 mR100?11212⑵ ?Ek?W?F?S?100?5?500J
1-15 ⑴已知骨的抗张强度为12?107Pa ,
所以 F??CS?12?107?5?10?4?6?104N
⑵ 已知骨的弹性模量为9?109Pa,
F4.5?104??0.01?1% 所以 ???ES?E5?10?4?9?109?
1-16 ∵ E?
F?l0?F?l0900?0.6???10?4m ∴ ?l??49?S??lS?E6?10?9?10第2章
习题2 (P46)
2-5由连续性方程 S1V1?S2V2 及 S2?S1 得:V2?2V1
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:
P1?12112 ?v12??gh?P2??v222而 P1?(P0?104)Pa P2?P0?P2? (P0为大气压强)
P2??104?112?(v12?v2)??gh?104??103(22?42)?103?9.8?1 22?13.8?103Pa?13.8KPa
2-8 如图,设水平管粗、细处的截面积、
p2、v2,CO2、压强、流速分别为S1、p1、v1和S2、水的密度分别为?1、?2。
则由水平管的伯努利方程有
p1?11?1v12?p2??1v22 22由连续性方程有 S1v1?S2v2 且 p1?p2??2gh
v2?S1联立求解得:
2?2gh2?1(S2?S12)则CO2的流量为 Q?S2v2?S1S22?2gh/?1(S22?S12) 代入数据得 Q?0.25m3/s
2-9 单位体积的粘性流体的伯努利方程为:
P1?112?v12??gh1?P2??v2??gh2?W 22则体积V的粘性流体流动过程中克服粘性力所做的功为:
122W??[P?P??(v?vV 1212)??g(h1?h2)]2而对水平均匀管有:h1?h2v1?v2
?65W??(P1?P2)V?25?10?(1.3?1.1)?10?0.5J
第3章
习题3 (P61)
3-6 气泡内的压强为:
P?P0??gh?
2?2?0.0735?1.013?105?103?9.8?1??1.257?10Pa ?3R0.01?103-7做功为:W???S???4?R2?2?4.0?10?2?8??0.052?2.512?10?3J
4?4?4?10?2??3.2Pa 压强差为:?P?r0.052?2?6.0?10?255P?p??1.1?10??3.5?10Pa 3-8气泡中压强为:气?7R5?103-10 h?2?cos?2?2?0.487??????0.0365m??3.65cm 3?4?gr?gr13.6?10?9.8?2.0?10 式中负号表示水银在毛细管中下降。
第4章
习题4 (P95)
k?m0.12??2rad/s;T??2?(s) 0.05?4-7 ⑴ ??⑵ ∵?0?0 ∴x?10cos2t(cm) ⑶ E?kA2??01?0.12?5?10?4J
12124-8 ⑴ A?3cm;T?2???2(s);?0??6
⑵ ∵x?3cos(?t?)(cm);v??3?sin(?t?)(cm/s)
66 a??3?cos(?t?2???6)(cm/s2)
∴ t?0时,x0?3cos?6
?33?3?(cm);v0??3?sin??(cm/s); 2624-12 ⑴ ∵ u?2(m/s) ∴ 波动方程为y?0.06cos(t?)(m)
9?x2将x?5m代入波动方程得到P点的振动方程:
?5?5?y?0.06cos(t?)?0.06cos(t?)(m)
92918⑵ ????
5? 184-13 ⑴????20??10?2?r2?r1???B0??A0?2?rCB?rCA??0?2??1.5???3?
⑵ ∵ ???3? ∴ AC?AA?AB?0
4-17 ⑴观察者不动,声源向着观察者运动,则
u340fS??3000?3517Hz
u?uS340?50f1?⑵观察者不动,声源远离观察者运动,则