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. . 复 习 题 第一章 刚体转动 名词解释 刚体：如果一个物体在外力作用下，它的各部分之间的距离保持不变，或者它的形状和大小都不发生变化，那这个物体被称为刚体 力矩：力矩是指作用力使物体绕着转动轴或支点转动的趋向 转动惯量：转动惯量是刚体转动惯性的量度，转动惯量越大，刚体的转动惯性就越大 进动：一个自转的物体受外力作用导致其自转轴绕某一中心旋转，这种现象被称为进动 填空： (1) 刚体转动的运动学参数是 角位移 、 角速度 、 角加速度 。 (2) 刚体转动的力学参数是 力矩 、 转动惯量 。 (3) 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？ 可以根据两者旋转情况的不同加以辨别。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，所以熟鸡蛋转起来后。其角速度减小非常缓慢，可以稳定的旋转相当长时间。 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部摩擦等因素耗散而不能维持，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。 绕自转轴自西向东的转动 (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。 陀螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的转子构成，基于角动量守恒的理论。 陀螺仪一旦开始旋转，由于转子的角动量，陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。物体高速旋转时，角动量很大，旋转轴会一直稳定指向一个方向。 (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。 刚体的定轴转动定律为M=Jα。转动着的飞轮，不供给能量，它只受阻力矩M的作用，角加速度α0，即做减速转动，从而最终停止下来。 第二章 物体弹性 1. 名词解释： 应力：在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。 应变：物体在受到外力作用下会产生一定的变形，变形的程度称应变 抗张强度：断裂点的应力称为材料的抗张强度 杨氏模量：正应力与线应变的比值Y称为杨氏模量 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 外力 的作用而产生了 形状和大小 变化。 (3) 物体的应力与应变，经历 弹性 、 屈服 、 硬化 、 颈缩 四个阶段。 (4) 物体在颈缩阶段会发生 断裂 ，当弹性阶段与颈缩阶段较近时，材料表现为 脆性 。 3. 问答： (1) 用什么力学指标评价骨骼硬度较为合适？为什么？ 从力学角度来讲，所有材料的力学指标都必须通过拉伸实验，而拉伸实验得出的指标分别为下列几个重要参数：1.屈服强度（代指材料的最大允许工作强度）；2.极限强度（代指材料承受的最大强度，超过强度即失效）；3.弹性模量（应力应变曲线斜率值) (2) 骨质疏松的力学特性表现是什么？ 人患上骨质疏松后，骨头的杨氏模量减少，抗形变能力下降，若应力大于骨头的承受能力，容易引起骨折 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被称为可压缩流体 黏性：流体在运动状态下抵抗剪切变形速率能力的性质，被称为粘性 流场：流速随空间分布被称为流场 层流：相邻两层流体之间只做相对滑动，流层间没有横向混杂，被称为层流 湍流：杂乱不稳定的流动状态被称为湍流 2. 填空： (1) 伯努利方程表明，任何一处流体的 压强 和单位体积的动能、重力势能之和总是恒定的。 (2) 文丘里流量计是利用 伯努利方程 原理设计，测量的流量值与 液面高度差h 成正比。 (3) 流体流动状态是根据 雷诺数 判断，当它1000，流体的流动状态是 层流 。 (4) 等截面管道中流体的流量与 压强差△p 成正比，与 Rf 成反比。 3. 问答： (1) 血压测量时，为什么袖带要与心脏平齐？ 且根据液体压强的公式P=ρgh可知，袖带位置高于心脏，测量值偏低，低于心脏，测量值就偏高。由于上臂式血压计的袖带位置本身就接近心脏高度，因此不容易出现操作错误，而手腕式血压计就会经常因为高度问题产生误差。 (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？ 呼吸也是呼吸动力克服呼吸阻力才能完成呼吸运动，呼