医学物理2章题解.doc

习 题 2-1 本章介绍了流体运动的哪些规律？它们的适用条件各是什么？在推导过程中的何处用过这些条件？ （略） 2-2 当水从水笼头缓慢流出而自由下落时，水流随位置的下降而变细。从救火喞筒里向天空打出的水柱随高度的增加而变粗。为什么？ （略） 2-3 在血液循环过程中，血压与血流速度如何变化？为什么？ （略） 2-4 理想流体在粗细不均匀、高低不同的管中作定常流动时有 低处的压强一定比较大； 低处的流速一定比较大； 高处单位体积流体的动能总是比较小； 压强较小处，单位体积流体的动能和重力势能之和一定比较大。 答：（D） 2-5 如题图2-1所示，一粗细均匀的竖直管中有水自上向下作定常流动，管壁上不同高度A、B、C之处开有三个相同的小孔。已知B孔无水流出也无气泡进入水中，则 A孔有气泡进入水中，C孔有水流出； A孔有水流出，C孔有气泡进入水中； A、C两孔均有气泡进入水中； A、C两孔均有水流出。 答：（A） 2-6 血液的粘度与下列哪些因素有关？ 流速； B. 血液本身； C. 粘性力； D. 温度。 答：（B、D） 2-7 将内径为2cm的软管连接到草坪的洒水器上，洒水器装一个有20个小孔的莲蓬头，每个小孔直径为0.5cm。如果水在软管中的流速为1，试求由各小孔喷出的水流速率是多少？ 解：由有 所以m/s 2-8 注射器活塞面积，针头截面积。如用4.9N的力水平推动活塞将水射出，问使活塞移动4cm需多少时间？ 解：水平管两点（针管为点1，针头为点2）压强差为 m/s 这里针管处的流速为二阶小量，忽略。 再由得 m/s 所以 s 2-9 水在粗细不均匀管道中流动，A处流速为2.0，压强比大气压高；B处比A处低1.0m，截面积比A处小一半。试求B处的计示压强。 解：由连续方程知 m/s A、B间由伯努利方程得B点压强为： Pa 故B处的计示压强为1.4(104Pa. 2-10 水平管的截面积粗处为40，细处为10，粗细二处接一装有水银的U形管。用此水平管排水，其流量为。求： ⑴粗细两处的流速； ⑵粗细两处的压强差； ⑶U形管中水银柱的高度差。 解：(1) m/s m/s (2) 由伯努利方程得Pa (3) , 所以cm 2-11 用一截面积为5的虹吸管把容积极大的容器中的水吸出。虹吸管最高点在水面上1.2m处，出口在水面下0.6m处。试求在定常流动条件下，管内流量与最高点压强。 解： 最高点和出口点伯努利方程为 解出Pa。再由最高点和容积液面某的点伯努利方程为 所以m/s, m3/s 2-12 如题图2-2所示，理想液体在水平管中作定常流动。A、B两处之截面积分别为、，B处与大气相通，压强为p0。若A处用一竖直细管与注有同种液体的容器C相通。试证：竖直管刚好吸起容器C中液体的对应高度。式中Q为水平管中的流量。 证明： 解以上方程得 2-13 有一截面积很大的压力水柜（题图2-3），上面封闭气体的压强为10atm，其下端连接一直径为10cm的水管，出口处直径为5cm。求图中a、b点的压强。 解：由c点和a点列伯努利方程为 由b点和a点列伯努利方程为 由c点和d点列伯努利方程为 由连续性方程，即 c、d点伯努利方程变为 解出m/s；代入c、a点伯努利方程中得 所以；由知Pb= 8.63×105Pa 2-14 匀速地将水注入容器中，注入流量为150。容器底部有一面积为0.5cm2的小孔使水不断流出。求达稳定状态后，容器中水的深度。 （0.45m） 解：稳定状态时，m3/s m/s 由两点间伯努利方程 m 2-15 水从大圆筒容器的小孔中喷出（题图2-4）的速度为，容器的直径为2m，喷口直径为2cm。求此时 ⑴水在大容器中的下降速度； ⑵大容器中高4m处的压强； ⑶大容器内的水位与喷出水柱的高度。 解：（1）由 m/s （2） Pa （3）, m 由得h = 7.2 m 2-16 设血液的粘度为3.5×10-3，若以72的平均流