医学物理学复习题

 

第二章  物体的弹性

一、填空题

1.根据形变在外力去掉之后能否恢复其原来的情况,形变分为                。(弹性形变,塑性形变)

2.在弹性力学中将材料的             之比,称为该材料的弹性模量。(应力与相应应变之比)

3.边长为10 cm的正方体的两对面的切力都是10 N,相对位移1 cm,则切应变是                。(0.1

4.弹性体的应变可分为                               三种。(线应变,体应变,切应变)

5.弹跳蛋白是一种存在于跳蚤的弹跳机构和昆虫的飞翔机构中的弹跳蛋白,其杨氏模量接近于橡皮。今有一截面积为30 cm2的弹跳蛋白,加270 N的力后长度为原长的1.5倍,求其杨氏模量为        。(1.8×105 Pa

6.设某人的一条腿骨长为0.4 m,横截面积平均为5 cm2 ,试求用此骨支持整个体重时(相当于500 N的力),其长度缩短           ;占原长的         (骨的杨氏模量可按1×1010 Pa计算)4.0×10-5m 0.01

7.假设股骨为一空心圆管,已知其最细处的内半径与外半径之比为0.5,可在104 N的压力下产生骨折。试求此股骨最细处的外直径是          。(抗压强度按1.68×108 Pa计算)(2.25 cm

8.人的股骨的平均截面积为10-3 ㎡,长为0.4 m ,已知其杨氏模量为0.9×1010 N«m-2。问受压时倔强系数是       。(2.25×107 N«m-1

9.一根钢棒长为4 m,横截面积为0.5 cm2,在12 000 N的张力作用下,伸长0.2 cm,则此钢材的杨氏模量是         。(4.8×1011 Pa

二、选择题

1.边长为L的正方体,在切应力的作用下,在受力作用的面上各偏移,则此正方体的切应变为: A

A

B    

C    

D 

2.弹性模量是:(D

A、作用在物体单位截面上的弹性力;

B、物体恢复形变的能力;

C、应变与相应应力之比;

D、应力与相应应变之比。

3.把一块物体放在静止的深水中,它受到的应力是:(B

A、张应力;

B、体应力;

C、切应力;

D、三者都有。

4.一定量的气体,若压强由P增加到P+dp时,相应的体积由V增加到V+dv,则体变弹性模量为:(A

A-vdp/dv

Bvdp/dv

C-dv/dp

D-vdv/dp

5.一体积为V0,张应变与张应力分别为es的弹性圆棒,在增加长度rL后,所储存的弹性势能为:(A

Aes V0/2

BesrL/2

CrL V0/2

DesrL V0/2

6.固体受到外力拉伸时产生应变,外力必对固体作功,其结果是:(D

A、使固体变热;

B、使固体运动;

C、使固体动能增大;

D、使固体势能增加。

7.要制作一种横截面积相等、省料而抗弯强度大的材料,则需(A

A、作成空心体;

B、作成均匀实心体;

C、作成中间密度大的实心体;

D、作成中间密度小而外边密度大的实心体。

8.某电梯吊缆的弹性极限为3.0×103 N·m-2,截面积为3×10-4 ㎡。若要求吊缆的应力不超过其弹性极限的四分之一,则吊缆所允许的最大受力为(C

A2.0 N

B2.25 N

C0.225 N

D1.25 N

三、计算题

1.人的股骨的平均截面积为10-3 ㎡,长为0.4 m ,已知其杨氏模量为0.9×1010 Pa。问受压时倔强系数是多少?

(2.25×107 N/m)

2.一根铝丝悬多长时,重量就会使它拉断?已知铝的密度为11.3×103 ·m-3,其极限强度为2×107 Pa

(180.6 m)

3.一根钢棒长为4 m,横截面积为0.5 cm2,在12000 N的张力作用下,伸长0.2 cm,问此钢材的杨氏模量是多少? 

(4.8×1011 Pa)

4.长为l0=0.5 m,直径d=2×10-3 m的钢丝绳,当受到450 N的张力作用时,问它伸长了多少?(钢的弹性模量为2×1011 Pa)    

(0.36 mm)

 

第三章 流体的运动

一、填空题

1.理想流体是指                                的流体。(无内摩擦力,绝对不可压缩)

2.粘性流体有两种可能的流动状态:                  。(层流,湍流)

3.如图3-1所示,水流过A管后分别进入BC两支管。如果A管截面积为100 cm2B管截面积为40 cm2C管截面积为80 cm2,且水在AB两管中的流速分别为40 cm/s,和30 cm/s,那么水在C管中的流速VC    cm/s。(35

 

                          

 

4.如水在水平管中流动,A点的流速为1.0 m/sB点的流速为2.0 m/s,则AB两点间的压强差为           Pa。(1500

二、选择题

1.理想流体作稳定流动时:(D

A、流经空间各点速度相同;

B、流速一定要小;

C、其流线是一组平行线;

D、流线上各点速度不随时间而变。

2.对于作片流的流体来说(C

A、每一层不存在力的作用;

B、每一层存在一对作用力与反作用力;

C、每一层存在一个阻力和一个推力;

D、每一层只有内摩擦力。

3.研究流体运动时所取的流管(B

A、一定是直管;

B、一定是由许多流线组成的管状体;

C、一定是截面相同的管状体;

D、一定是截面不同的圆形管。

4.水在同一流管中稳定流动,截面为0.5 cm2处流速为12 cm·s-1,在流速为4 cm·s-1处的截面积为:(B

A1.0 cm2

B1.5 cm2

C2.0 cm2

D2.15 cm2

5.理想流体在同一流管中作稳定流动时,对于不同截面的流量是:(C

A、截面大处流量大;

B、截面小处流量大;

C、截面大处流量等于截面小处流量;

D、截面不知大小不能确定。

6.伯努利方程适用的条件是:(C

A、同一流管;

B、所有流体;

C、理想流体,稳定流动;

D、对单位体积的流体。

7.一个截面不同的水平管道,在不同截面竖直接两个管状压强计,若流体在管中流动时,两压强计中液面有确定的高度。如果把管口堵住,此时压强计中液面变化情况是:(D

A、都不变化;

B、两液面同时升高相同高度;

C、两液面同时下降相同高度;

D、两液面变化到相同高度。

8.理想流体在一水平管中作稳定流动时,截面积S、流速v、压强p间的关系是:(C

AS大处,vp小;

BS大处,vp大;

CS小处,vp小;

DS小处,vp小。

9.如图3-2所示为比托管测量理想流体的流速(左边液面高h1,右边液面高h2)。流体不流动时,比托管中水银面的高度差为:(B

Ah1h2 0

Bh1h2=0

Ch1h2 0

D、不能确定。

 

         

                               图3-2     

         

10.在上题中,当流体以速度v向右流动时,

比托管中水银面的高度差为:(C

Ah1h2 0

Bh1h2=0

Ch1h2 0

D、不能确定。

11.实际流体的粘滞系数与下列哪些因素有关:(B

A、流速;

B、流体自身性质及温度;

C、内摩擦力;

D、流管截面积。

12.实际流体在粗细均匀的水平管中流动如图3-3所示,管中“1”点比“2”点距流源近并且在同一轴线上,比较有:(D

AV1V2 P1 P2

BV1V2 P1 P2

CV1=V P1 =P2

DV1=V P1 P2.

 

                   

 

13.一盛水的大容器,水面离底的距离为H,容器的底侧有一面积为S的小孔,水从小孔流出,刚开始时水的流量为:(B

A2SH

B

C

D

14.粘滞流体在半径为R的水平管中流动,流量为Q。如果在半径为R/2的水平管中流动,其流量为:(C

A2Q

BQ/2

CQ/16

D16Q

15.连续性原理指出:流速与截面积成反比,伯肃叶公式指出:流速与截面积成正比。(D

A、两者是矛盾的;

B、两者是一回事;

C、既存在着矛盾,又不矛盾;

D、两者前提不同,不能比较结论。

16.下列说法正确的是:(C

A、实际流体是牛顿流体;

B、理想流体的流动状态分为层流和湍流;

C、从质量的观点看,连续性方程也可说成是质量流量守恒定律;

D、都不对。

17.运用粘滞定律的条件是:(D

A、理想流体作稳定流动;

B、牛顿流体作湍流;

C、非牛顿流体作片流;

D、牛顿流体作片流。

三、计算题

1.流量为3000 cm3·s-1的排水管水平放置,在截面积为40 cm210 cm2两处接一U形管,内装水银,求:

(1)   粗细两处的流速;

(2)   粗细两处的压强差;

(3)   U形管中水银柱的高度差。

(0.75 m·s-13 m·s-14218 Pa3.17 cm)

2.一种流量计叫文丘里管(Venturi tube),它的基本结构如图3-4所示。一条水平圆管,当中有一小段的管径较小。连接宽窄两处的U形管是用来测量两处的压强差的。设宽处的截面半径为r1,狭窄处的截面半径为r2,水平管中的液体密度为r,压强计中的液体密度为U形管的液面差为h,试证明流过圆管的体积流量是:

     

 

                           

 

3.一水平管的水流量是4.0×10-3 m3/s,管的横截面积是1.0×10-3 ㎡处的压强是1.1×105 Pa。问管的横截面积多大时才能使压强为1.0×105 Pa

(2/3×10-3 m2)

4.设主动脉的横截面积为3 cm2,粘度为3.5×10-3 Pa·s的血液以30 cm·s-1的平均速度在其中通过,如血液的密度为1050 kg·m-3,问此时血液是片流还是湍流?

(片流)

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