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。

总成绩 批改教师 批改日期 备注

第1章

教学内容:

力学基本规律

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?的方向由右手螺旋定则来确定,角加速度?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 ]

1

(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mR (B)均为

2111mR2 (C)mR2和mR2 (D)mR2和mR2 2226. 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

2

D.不能确定

8、一圆形飞轮可绕垂直中心轴转动,其转动惯量为20 ㎏·m,给圆盘施加一个400?N·m的恒外力矩使其由静止开始转动,经2 s后飞轮转过的圈数为( B )

A.10

B.20

C.30

D.40

9.关于转动惯量J说法正确的是( A )

A.J是刚体转动惯性的量度 B.J的单位是kg/m C.J与转轴位置无关 D.J与刚体的形状无关 10.杨氏模量是指在张(压)应力作用下的正比极限范围内( C )。

A. 张应力与正应力之比 B.张应力与压应力之比 C.张应力与张应变之比 D.张应力与长度的增量之比 三、名词解释

1、杨氏模量:在正比极限范围之内,应力与应变的比值。 2.刚体:在外力作用下,物体的大小和形状都不变. 3.转动定律:(书上没涉及这部分内容) 四、简答题

1.一个物体的转动惯量是否具有确定的值?怎样计算转动惯量?

答:刚体的转动惯量与三个因素有关:1、刚体的总质量 2、刚体的质量的分布(几何形状、密度、大小) 3、转轴的位置。J?2

??mri?1n2ii

2、一个人随着转台转动,两手各拿一只重量相等的哑铃,当他将两臂伸开,他和转台的转动角速度是否改变?

答:当人的两臂伸开时,其绕轴转动的转动惯量增大,根据角动量守恒定律,人和转台的转动角速度必将减少。 五、计算题

2

1.设某人一条腿骨长0.6m,平均截面积为3cm,当站立时两腿支持整个体重800N,问此人一条腿骨缩

10?2短了多少?(骨的杨氏模量为10N?m)

2F?L?E?SL80010?L?10??40.6 3?10?2?L?8.0?10?5m2.质量为0.5kg、直径为0.4m的圆盘,绕过盘心的垂直轴转动,转速为1500r?min。要使它在20s内停止转动,求角速度、角加速度、制动力矩的大小、圆盘原来的转动动能和该力矩的功。

?1?1?1500rmin?50?(rads)?2?0?2??10?50?????2.5?(rads2)t201J?MR2?0.01(kg?m2)2M?J??0.01?2.5??7.85?10?2N?m12Ek?J?1?123J2W?Ek2?Ek1??123J

第3章 流体的流动 教学内容:

1、理想流体的定常流动:理想液体、定常流动、流线与流管、流量、液流连续原理。 2、伯努利方程式:伯努利方程式及伯努利方程式的应用。

3、实际液体:粘滞性、层流、粘滞系数、牛顿液体、湍流、雷诺数。 4、牛顿液体与非牛顿液体。湍流。泊肃叶公式。 5、斯托克斯公式。流阻。血液的流动。血压。 一、填空题

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