医学物理2章题解.doc

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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) 题图2-1 习题2-52-5 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 题图2-1 习题2-5 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 题图2-2 习题2-122-12 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 题图2-2 习题2-12 证明: 解以上方程得 题图2-3 习题2-132-13 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 题图2-3 习题2-13 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 题图2-4 习题2-152-15 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 题图2-4 习题2-15 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

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