当前位置:文档之家› 《医学物理学》(第八版)复习题

《医学物理学》(第八版)复习题

复习题第一章刚体转动1名词解释:刚体在任何情况下大小、形状都保持不变的物体.,力矩给定点到力作用线任意点的向径和力本身的矢积,也指力对物体产生转动效应的量度,即力对一轴线或对一点的矩。

,转动惯量反映刚体的转动惯性大小,进动自转物体之自转轴又绕着另一轴旋转的现象,又可称作旋进2填空:(1) 刚体转动的运动学参数是、、。

(2) 刚体转动的力学参数是、。

(3)(4) 陀螺在绕本身对称轴旋转的同时,其对称轴还将绕竖直回转,这种回转现象称为进动。

3. 问答:(1) 有一个鸡蛋不知是熟还是生,请你判断一下,并说明为什么?可根据两者旋转情况的不同来加以判别。

熟鸡蛋内部凝结成固态,可近似为刚体,使它旋转起来后对质心轴的转动惯量可以认为是不变的常量,鸡蛋内各部分相对转轴有相同的角速度,因桌面对质心轴的摩擦力矩很小,所以熟鸡蛋转动起来后,其角速度的减小非常缓慢,可以稳定地旋转相当长的时间。

生鸡蛋内部可近似为非均匀分布的流体,使它旋转时,内部各部分状态变化的难易程度不相同,会因为摩擦而使鸡蛋晃荡,转动轴不稳定,转动惯量也不稳定,使它转动的动能因内摩擦等因素的耗散而不能维持,使转动很快停下来。

(2) 地球自转的角速度方向指向什么方向?作图说明。

(3) 中国古代用指南针导航,现代用陀螺仪导航,请说明陀螺仪导航的原理。

当转子高速旋转之后,对它不再作用外力矩,由于角动量守恒,其转轴方向将保持恒定不变,即把支架作任何转动,也不影响转子转轴的方向。

(4) 一个转动的飞轮,如果不提供能量,最终将停下来,试用转动定律解释该现象。

由转动定律可知M=Jdw/dt转动着的轮子一般总会受到阻力矩的作用,若不加外力矩,克服阻力矩做功,轮子最终会停下来(受阻力矩作用W越来越小)第二章物体弹性1. 名词解释:应力物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置,应变机械零件和构件等物体内任一点(单元体)因外力作用引起的形状和尺寸的相对改变,抗张强度使得测试片由原始横截面开始断裂的最大负荷,杨氏模量它是沿纵向的弹性模量2. 填空:(1) 物体变形分为弹性形变和塑性形变两类。

(2) 物体变形是由于有的作用而产生了变化。

(3) 物体的应力与应变,经历、、、四个阶段。

(4) 物体在颈缩阶段会发生,当弹性阶段与颈缩阶段较近时,材料表现为。

3. 问答:(1) 用什么力学指标评价骨骼硬度较为合适?为什么?(2) 骨质疏松的力学特性表现是什么?第三章流体的运动1. 名词解释:可压缩流体具有可压缩性的流体,黏性描述流体黏性大小的物理量,流场动所占据的空间称为流场,层流流体在管内流动时,其质点沿着与管轴平行的方向作平滑直线运动。

此种流动称为层流或滞流,亦有称为直线流动的,紊流如果流体的流速逐渐增大,当增大到某一临界值时,就会发现流体各部分相互掺混,甚至有漩涡出现,这种流动状态叫紊流。

2. 填空:(1) 伯努利方程表明,任何一处流体的和之和总是恒定的。

(2) 文丘里流量计是利用原理设计,测量的流量值与成正比。

(3) 流体流动状态是根据判断,当它<1000,流体的流动状态是。

(4) 等截面管道中流体的流量与成正比,与成反比。

3. 问答:(1) 血压测量时,为什么袖带要与心脏平齐?(2) 痰液吸引器的管子粗细对吸引痰液有什么影响?为什么?(3) 呼吸道阻力对呼吸通气功能有什么影响?为什么?(4) 用柯氏音法测量无创血压,为什么用听诊手段来判断血压?第四章机械振动1. 名词解释:谐振动简谐运动既是最基本也是最简单的一种机械振动。

当某物体进行简谐运动时,物体所受的力跟位移成正比,并且力总是指向平衡位置。

,阻尼振动不论是弹簧振子还是单摆由于外界的摩擦和介质阻力总是存在,在振动过程中要不断克服外界阻力做功,消耗能量,振幅就会逐渐减小,经过一段时间,振动就会完全停下来。

这种振幅越来越小的振动叫做阻尼振动。

,受迫振动受迫振动是振动系统在周期性的外力作用下,其所发生的振动称为受迫振动,这个周期性的外力称为驱动力。

受迫振动也称强迫振动。

周期激励是一种典型的经常性激励。

,共振共振频率大约与系统自然频率或称固有频率相等,谱线在均匀且连续的光谱上明亮或黑暗的线条,起因于光子在一个狭窄的频率范围内比附近的其他频率超过或缺乏。

2. 填空:(1) 谐振动的特征量是、和。

(2) 阻尼振动有、和三种情况。

(3) 从能量角度看,在受迫振动中,振动物体因驱动力做功而获得,同时又因阻尼作用而消耗。

(4) 当周期性外力的与弹簧振子的一致时,则弹簧振子发生了共振。

3. 问答:(1) 输氧时,当氧气阀门打开时,氧气表上的指针会振动,最后指示稳定的压力,这是为什么?(2) 在阻尼振动中,下列哪种情况下振动衰减较快?●物体质量不变,阻尼系数增大;●物体质量增大,阻尼系数不变。

(3) 心电图可以做频谱分析吗?其基频振动频率是多少?第五章机械波1. 名词解释:机械波机械振动在介质中的传播过程叫机械波,波面某一时刻振动相位相同的点连成的面。

,波长波长波长指沿着波的传播方向,在波的图形中相对平衡位置的位移时刻相同的相邻的两个质点之间的距离,能流单位时间内通过介质中某一面积的能量,驻波波形不随时间变化的波,多普勒效应由于声源与观察者的相对运动,造成接收频率发生变化的现象2. 填空:(1) 机械波产生的条件是和。

(2) 波是 传递的一种形式,其强度用 表示。

(3) 机械波在介质中传播时,它的 和 将随着传播距离的增加而减小,这种现象称为波的衰减。

(4) 驻波中始终静止不动的点称为 ,振幅最大的各点称为 。

(5) 在多普勒血流计中,当血流迎着探头,接受频率 ,当血流背离探头,接受频率 。

3. 问答:(1) 当波从一种介质透入到另一种介质时,波长、频率、波速、振幅等物理量中,哪些量会改变?哪些量不会改变?(2) 在医学超声检查时,耦合剂起什么作用?为什么?(3) 声强级与频率有关吗?为什么?4. 计算:(1) 利用超声波可以在液体中产生120kW/cm 2的大强度超声波,设波源为简谐振动,频率为500kHz ,液体密度为1g/cm 3,声速1.5km/s ,求液体质点振动的振幅。

(2) 一振动频率为2040Hz 的波源以速度v 向一反射面接近,观察者在A 点听得声音的频率为2043Hz ,求波源移动的速度v 。

(声速为340m/s)第六章 气体分子运动论1. 名词解释:平衡态平衡态是对所考察的系统状态变量均保持不变的一种状态,状态参数热力状态参数是描写热力状态的物理量,自由度,布郎运动悬浮的微粒足够小时,受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。

在某一瞬间,微粒在另一个方向受到的撞击作用强,致使微粒又向其它方向运动2. 填空:(1) 宏观物体的分子或原子都处于 和 。

(2) 分子运动的微观量包括 、 、 等,宏观量包括 、 、 等。

(3) 气体温度是 的度量。

(4) 理想气体的内能完全决定于分子运动的 和 。

3. 问答:(1) 汽车轮胎需要保持一定的压力,问冬天与夏天打入轮胎气体的质量是否相同?为什么?(2) 气体分子的平均速率、方均根速率、最概然速率各是怎样定义的?它们的大小由哪些因素决定?各有什么用处?(3) 在同一温度下,如果氧分子与氢分子的平均动能相等,问氢分子的运动速率比氧分子高吗?为什么?(4) 平均自由程与气体的状态、分子本身性质有何关系?在计算平均自由程时,什么地方体现了统计平均?平均自由程与气体的宏观状态参量温度、压强有关,也与微观物理量分子的有效直径有关。

推导时,利用了麦克斯韦速率分布律中平均相对速率与算术平均速率的关系,得出分子的平均碰撞次数,进而得出分子的平均自由程。

因此,平均自由程是在平衡状态下,对大量气体分子的热运动在连续两次碰撞间所经过路程的一个统计平均值。

A v4. 计算:(1) 在27o C温度下,氧分子和氢分子的均方根速率和平均平动动能是多少?(2) 设温度为0时,空气摩尔质量为0.0289 kg/mol,求:当大气压减到地面的75%时的大气高度。

第七章热力学基础1. 名词解释:孤立系统,封闭系统,开放系统,内能,热容,卡诺循环,熵2. 填空:(1) 外界对传递的热量,一部分是使系统的增加,另一部分是用于系统对做功。

(2) 卡诺循环是在之间进行工作的循环过程,其工作效率只与这有关,要提高工作效率必须提高这。

(3) 热力学第二定律表明:热量不可能自动地从传向。

(4) 在封闭系统中发生的任何不可逆过程,都导致了整个系统的熵的,系统的总熵只有在过程中才是不变的,这就是熵增加原理。

3. 问答:(1) 下面两个热机的p-V图,在(a)中,两个热机做功W1=W2,在(b)中,两个热机做功W1>W2,问(a)与(b)中,两个热机的效率是否相同?为什么?(a) (b)(2) 当物体放入冰箱内,该物体温度高,对冰箱制冷效果好?还是物体温度低,对冰箱制冷效果好?为什么?对于制冷机,人们关心的是从低温热源吸取热量Q2要多,而外界必须对制冷机作的功A要少,故定义制冷系数w=Q2/A=Q2/(Q1-Q2)制冷系数可以大于1,且越大越好。

对于卡诺制冷机,有Wr=T2/(T1-T2) 由此可见,若两热源的温度差越大,则制冷系数越小,从低温热源吸取相同的热量Q2时,外界对制冷机作的功A就有增大,这对制冷是不利的;制冷温度T2越低,制冷系数越小,对制冷也是不利的。

(3) 茶杯中的水变凉,在自然情况下,是否可以再变热?为什么?一切与热有关的自然现象都与热力学第二定律有关,有熵增加原理可知,在封闭系统中发生的任何不可逆过程,都将导致整个系统的熵增加。

(4) 控制饮食和增加身体运动是否可以控制人体体重?为什么?4. 计算:(1) 有一台功率为15kW的制冷机,从-10o C的冷藏室吸取热量,向20o C的物体放出热量,问每分钟从冷藏室吸取多少热量?(2) 有一台热机工作在1000K和300K的热源之间,为了提高热机效率,有两种方案:(1) 将热源温度提高到1100K;(2) 将冷源温度降到200K。

问两种方案哪一种更好?(3) 1kg水银,初始温度100o C,如果加热使其温度上升到100o C,问水银的熵变是多少?(水银的熔点-39o C,溶解热1.17⨯104 J/(kg • o C),比热容138 J/(kg • o C))第八章静电场1. 名词解释:电通量,电势,等势面,电偶极子,电偶极矩,束缚电荷,电介质极化,位移极化,心电向量,心电向量环2. 填空:(1) 在电场中描绘的一系列的曲线,使曲线上每一点的方向都与该点处的电场强度方向,这些曲线称为电场线。

相关主题