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1、第一章 医用力学基础,已知：n=60104revmin-1，R=10cm=0.1m，求：N=？,1.在生物物理实验中用来分离不同种类的分子的超级离心机的转速是60104rmin-1。在这种离心机的转子内，离轴10cm远的一个大分子的向心加速度是重力加速度的 倍。,解：该分子的速度为：,向心加速度的大小为：,设an为g的N倍则：,（倍）,2一根直尺竖直地立在地板上，而后让它自由倒下。设接触地板的一端不因倒下而滑动，则当它撞击地板时，顶端的速率为（）。,解：直立时的势能=水平时的动能,势能：,动能:,转动惯量:,设：直尺质量为m、长为l,4.当刚体所受的合外力矩为零时，刚体的_守恒。,5.转动惯量
2、是物体 转动惯性 大小的量度。,角动量守恒定律：刚体所受外力矩等于零时，刚体对同一转轴的角动量不随时间变化即角动量守恒,3转动物体的角加速度与（力矩）成正比，与物体的（转动惯量）成反比。,6.质量为m，半径为R，轴与圆环平面垂直并且通过其圆心的均匀薄圆环的转动惯量为 mR2。,7.下列运动方程中，a、b为常数，其中代表匀变速直线运动的是：(A)=a+bt2；(B)=a+b2t；(C)=a+bt；(D)=a+bt3。,8.甲、乙两个金属圆盘的质量和厚度相等，它们的密度之比为3：2。它们都绕通过圆心且垂直于直径的轴转动，则它们的转动惯量之比为：(A)1：1；(B)3：2；(C)2：3；(D)4：9
3、。,9.两物体的转动惯量相等，当其角速度之比为3：1时，两物体的转动动能之比为：(A)3：1；(B)1：3；(C)9：1；(D)1：9。,10.两物体的转动动能相等，当其转动惯量之比为2：1时，两物体的角速度之比为：(A)2：1(B)1:(C)1：4(D)1：1,11.有一均匀细棒长为 l 设轴线通过棒的中心时转动惯量为 J1，轴线通过棒的一端时的转动惯量为 J2，则 J1 与 J2 的比为：(A)4：9；(B)1：3；(C)1：4；(D)4：1。,2.轴,h=0，则有,1.轴通过棒的中心,h=l/2 则有,1,2,12.一个均匀的圆弧形金属丝，质量为M，半径为r，绕通过弧的曲率中心且垂直于半
4、径的轴转动，其转动惯量为：(A)Mr2；(B)3Mr2/4；(C)Mr2/4；(D)Mr2/2。,13.两个完全相同的飞轮绕同一轴分别以和2的角速度沿同一方向旋转，某一时刻突然耦合在一起。若将这两个飞轮看成一个系统，则耦合后系统的动能为耦合前的：倍。(A)1；(B)0.9；(C)0.5；(D)2。,耦合前：,耦合后：,前后动能之比,1.描述长度、体积、和形状这三种形变程度的物理量分别称为（正应变）、（体应变）和（切应变）。,2在一定范围内，某一物体应力与应变的比值，称为该物体的（弹性模量）。,3.胡克定律描述为在正比极限内（应力）与（应变）成正比。,4.弹跳蛋白是一种存在于跳蚤中的弹跳机构中和
5、昆虫的飞翔机构中的弹性蛋白，其杨氏模量接近于橡皮。今有一截面积为S=30cm2的弹跳蛋白，在F=270N力的拉伸下，长度变为原长的1.5倍，求其杨氏模量。,解：假设这条弹跳蛋白的长度为l0,由题意给出的条件，拉长后的长度为：,5.如图2-5所示为密质骨的应力-应变曲线，在拉伸时，开始一段是直线，应力与应变服从胡克定律。从曲线可以看出，拉伸时的杨氏模量要比压缩时的杨氏模量：(A)大；(B)小；(C)相等；(D)无法确定,7.长为 l 的金属丝受力作用时长度变为 l0，此时金属丝的张应变为：(A)；(B)；(C)；(D)。,8.应力为：(A)作用在单位物体上的拉力；(B)作用在物体任意单位截面积上
6、的内力；(C)产生张应变的那个力；(D)作用在物体内任意一点的力。,9.把一块不锈钢放在稳定流动的深水中，它所受到的应力为：(A)压应力；(B)切应力；(C)切应力和体应力；(D)张应力和切应力,10.横截面积为0.06cm2，抗张强度为1.2109Nm-2，它能承受的最大负荷是：(A)7.2103N；(B)1.2109N；(C)7.2106N；(D)2.4103N。,抗张强度1.2109Nm-2是单位横截面积上所能承担的最大载荷。,现在横截面积为610-6m2，所能承担的最大负荷为：,1.2109Nm-2 610-6m2,11.杨氏模量为9109 Nm-2、横截面积4cm2的密质骨，在104
7、N的压力作用下应变为：(A)2.2510-3；(B)4.4410-3；(C)2.8010-3；(D)5.6010-3。,12.边长为d 的正方体物块，在切向力F 的作用下有如图所示的变形，则该物块的切变模量为：(A)(B)(C)(D),13.铜的弹性模量为21011Nm-2，要把横截面积为0.4cm2、长为1.5106m的铜丝拉长500cm，在铜丝上应加的拉力为：(A)27N；(B)16N；(C)40N；(D)32N。,14.如图所示为主动脉弹性组织的应力-应变曲线，由图可见其弹性极限十分接近断裂点，这说明：P21,(B)只要主动脉不被拉断，在外力作用下都能恢复原状；,(C)主动脉脆性很大；,
8、(D)主动脉有很弱的抗张强度。,(A)主动脉弹性很小；,脆性brittleness 材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质。,15.在上题中还可以看出，主动脉应变可达到1.0，这表明：,(A)它可以伸长到原长的一倍；(B)它可以伸长到原长的二倍；(C)它可以伸长到原长的十分之一倍；(D)它可以伸长到原长的二分之一倍。,课后习题,1-1 线速度大小相同，角速度小飞轮大,1-2 不一定，角加速度,1-3 不会,1-4 变小,1-5 解：（1）,1-6解：,1-7解：,1-8解：,1-9解：,1-13解：,1-14解：,1-15解：,1-16解：,1-17解：,第二章 流
9、体的流动,1.水平的自来水管粗处的直径是细处的两倍，如果水在粗处的流速和压强分别是1.00ms-1和1.96105Pa，那么水在细处的流速和压强各是多少？,已知：P粗=1.96105Pa，v粗=1.00ms-1，d粗=2个单位，d细=1个单位；求：P细=？v细=？,解：根据连续性方程可得：,水在细处的流速为：,水在细处的压强为：,根据伯努利方程可得：,2.注射器的活塞横截面积 S1=1.2cm2，而注射器针孔的横截面积 S2=0.25mm2。当注射器水平放置时，用 F=4.9N 的力压迫活塞，使之移动 l=4cm，问水从注射器中流出需要多少时间？已知：S1=1.2cm2，S2=0.25mm2，
10、F=4.9N，l=4cm，h1=h2，求：t=？,解：设活塞和针孔处的流速各为、,根据伯努利方程可得：,设水从注射器流出的时间为t，,3一个大管子的一端与三个直径相同的小管连接，已知两种管子的直径比为2：1，若水在小管内的流速为40ms-1，则大管中水的流速为（）mS-1。,S大 2R,S小 R,单个小管的流量：,三小管的流量=大管流量,4.理想流体的特点是 不可压缩 和 没有粘性。,5.连续性方程适用的条件为 不可压缩流体 和 稳定流动。,7血液粘滞系数为3.010-3Pas，密度为1.05103kgm-3，若血液在血管中流动的平均速度为0.25ms-1，则产生湍流时的半径为（1.7 10-
11、2）m（临界雷诺数为1500）。,6.正常成年人血液流量为0.8310-4m3s-1，体循环的总血压降为1.2104Pa，则体循环的总流阻为（1.45 108）PaSm-3。,9.理想流体在粗、细不均匀的水平管中作稳定流动时：(A)粗处压强大于细处压强；(B)粗处压强小于细处压强；(C)粗处压强等于细处压强；(D)无法确定。,8.理想流体作稳定流动时：(A)流线上各点的速度一定相同；(B)流线上各点的速度不随时间而改变；(C)流体粒子作匀速直线运动；(D)流体中各点的速度大小相等。,10.理想流体在粗、细不均匀的流管中作稳定流动时：(A)粗处流速大；(B)细处流速大；(C)粗处、细处流速相同；
12、(D)无法确定。,11.当平行放置，且靠得较近的两页纸中间有气流通过时，这两页纸将：(A)相互分开；(B)相互靠拢；(C)静止不动；(D)运动情况无法确定。,12.如图3-7所示，水在粗细均匀的虹吸管中流动，图中a、b、c、d四点的压强关系为：(A)PaPbPcPd；(B)Pa=Pb=Pc=Pd；(C)Pa=PdPb=Pc；(D)Pa=PdPb=Pc；。,13.粘滞流体在截面不同的流管中作层流流动，在截面积为S0处的最大流速为v，则在截面S1处的流量为：(B)：(C)：(D)无法确定。,14.粘滞定律的应用条件是：(A)牛顿流体作层流；(B)牛顿流体作湍流；(C)理想流体作稳定流动；(D)非牛
13、顿流体作层流。,15.血液从动脉到毛细血管速度逐渐变慢的主要原因是：(A)血液是非牛顿流体；(B)毛细血管内压强小；(C)毛细血管总面积比动脉管大；(D)毛细血管流阻大。,16.用斯托克斯定律测流体粘度时，所用物体及物体在流体中下落的速度应为：(A)球形物体，加速下落；(B)球形物体，慢速下落；(C)球形小物体，匀速下落；(D)小物体，速度很小。,17.伯努利方程适用的条件为：（多选）(A)理想流体；(B)稳定流动；(C)层流；(D)同一流管。,18.理想流体在粗细不同的水平管中作稳定流动时，下列说法正确的是：（多选）(A)粗处流速小，压强大；(B)细处流速大，压强大；(C)各处单位体积的动压
14、强一定相等；(D)各处单位体积的动压强和静压强之和一定相等。,课后习题,2-2、SV=常量 S变大，V变小,2-3、连续性方程适用于理想流体作稳定流动的情况，所谓管子愈粗流速愈小是在流量一定的前提下的结论。泊肃叶定律适用于实际流体作层流的情况，所谓管子愈粗流速愈大是在管子两端强一定的情况下的结论。条件不同，结果不同。,2-4、,2-5、,2-6、R增加一倍，则Q增加16倍,2-7、,2-8、,2-9、,2-10、,得未变窄处血流平均速度为：,故不会发生湍流。,(3)狭窄处血流动压强为：,2-11、,2-12、,不会下落,第三章 液体的表面现象,1在一根管子的两端吹成大小不等的两个肥皂泡，打开中
15、间的活塞，使两边相通。则大泡会不断变大，小泡会不断变变小。2当接触角 小于 900 时，液体润湿固体，当 大于900 时，液体不润湿固体（填大于或小于）。3当润湿性液体在细管中流动时，如果管中出现气泡，液体的流动就会受到阻碍。气泡多时就可能将管子阻塞，使液体不能流动，这种现象叫做气体栓塞。,4有8个半径为1mm的小水滴，融合成一个大水滴，已知水的表面张力系数为7310-3N/m.其放出的能量为J。,5.有一球形液膜，液膜内外有两个表面的半径R1=R2=R，则液膜内外的压强差为（）。A B C D无法确定。,6将一毛细管插入液体中，如果液体不润湿管壁，则管中液体将会（）。A上升；B下降；C不变；
16、D无法确定。,7当接触角=时，液体和固体的关系是（）。A润湿固体；B完全润湿固体；C不润湿固体 D.完全不润湿固体。,8当液体表面积增加时，它的表面能将会（）。A不变；B增大；C减小；D无法确定。,9在地球上，液体在毛细管中上升的高度为h，若将同样的实验移到月球上做（设温度相同），则液体上升的高度为h，则（）。Ah=h；Bhh；Chh；Dh=0。,10在充满流体的流管两端加恒定压强差，液流速度为，若其中混有一较大气泡时，其流速为，则（）。A=；B；C；D无法确定。,课后习题,3-4 避免在高压下溶解在血液中的气体快速释放出来，在血管中形成气体栓塞,3-5,3-6,3-7,3-8,3-9解：设U形管的两竖直管的半径分别为r1，r2。在水中靠近两管弯曲液面处的压强分别为,，,且有,由上面三式可得,3-10,3-11,3-12,不会溢出,3-13,因接触角,，水平浸在深度h=10cm,处的玻璃毛细管内气体压强为,按玻马定律有：,所以：,
