第8版医用物理学课后习题答案

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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,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,高出大气压的计示压强为10Pa,设水管的的1/2,求第二点处的计示压强。 (13.8kPa)

-1

4

-1

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

-42

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10m的小孔,

-43

水以每秒1.4×10m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.)

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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5×10m和5.4× 10m,求水流速度。 (0.98m·s)

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,试求

(1)未变窄处的血流平均速度。 (0.22m·s) (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)

—1

-1

-2

-1

-3

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3-12 20℃的水在半径为1 ×10m的水平均匀圆管内流动,如果在管轴处的流速为0.1m·s,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0.83×10m·s,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,?

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2×10Pa,求其体积流量。 (8.7×10m·s)

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㎝· s,尿的粘度为6.9×10 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6.9×10Pa·s。 (4.6mm)

3-17 一个红细胞可以近似的认为是一个半径为2.0×10m的小球,它的密度是1.09×10kg·m。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1.2×10Pa·s,密度为1.04×10kg·m。如果利用一台加速度(ωr)为10g的超速离心机,问沉淀同样距离所需的时间又是多少? (2.8×10s;0.28s)

4

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3

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5

3

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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?

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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。

Ax?(3)过 处,向x轴负方向运动。

2

x?(4)过 处,向x轴正方向运动。

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?

A2试确定上述各种状态的初相位。

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