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安徽农业大学2014生物制药

《物理学II习题》

院 （系） 生命科学学院 专 业 生物制药 学 号 14102686 姓 名 董 世 峰 授课教师 郭 守 月

(安徽农业大学应用物理系 编)

安农大2014生药

第一章 流体的运动

一、填空题

1、连续性原理的实质是 质量流 和 体积流 守恒。 2、理想流体忽略了实际流体的 可压缩性 和 黏滞性 。 3、直径0.8m的总管中水流速为1m/s，则四根直径均为0.4m的分管中水流速为 1 m/s 。

4、横截面积为梯形的水渠，底宽2m，水面宽4m，水深1m，它有两个截面也为梯形的分支，都是底宽1m，水面宽2m，水深0.5m，水在分渠中流速都是0.3m/s，问总水渠中水的流速是 0.15 m/s 。

5、牛顿粘滞定律的数学表达式为f??dv?S。 dx6、半径为r的水滴在空气中以速度v下落，若空气的粘滞系数?，则水滴受到的粘滞阻力为6??rv。

二、单项选择

1、设理想流体在水平管道中作稳定流动，且管道截面粗细不均匀，则细处的流速和压强为：( B )

A、流速大，压强也大 B、流速大，压强小 C、流速小，压强大 D、难以判断 2、如图盛有液体的开口容器，侧壁上开有一小孔，小孔面积远小于容器的截面积，则小孔处的液体流速为：( C )。

A、2ghA B、2ghB

hB C、2g(hB?hA) D、2g(hA?hB)

hA 3、水平的玻璃流管，由截面均匀但大小却不相同的A、B、C三段串联而成，水从A段流入，从C段流出，若三段管壁上各有一小孔，水流动时A段小孔有气泡出现，B段小孔有水射出，C段小孔不射水也无气泡出现，设水为理想流体，则三段管中内径最大的是：( B )。

A、 A段 B 、B段 C、 C段 D、无法判断 4、实际流体的粘滞系数?是由：( A ) A、 由流体本身性质决定，与温度有关 B、 由流体本身性质决定，与温度无关 C、 与温度有关，与流体本身性质无关 D、 与温度无关，与流体本身性质无关

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三、计算题

1、变截面水平小管宽部分的截面积S1＝0.08cm2，小管窄部分截面积S2＝0.04 cm2，小管中的压强降落是25Pa，求宽管中液体流动速度V0 (已知液体密度为1059.5kg/m3)。

解：V0= 0.13 m/s

2、某大楼统一由铺设在地下的自来水管道供水，若打开二楼的水龙头，测得水流的速度为12.0m/s，求打开一楼的水龙头时水流的速度。（假设大楼的楼层高为4米）

解：15.0 m/s

3、在一个开口截面积很大的容器底部开一个小孔，若容器内盛有深为H米的水(视为理想流体)，且假设容器开口截面积S1远大于小孔面积S2，求容器内的水流尽所需要的时间。

解： S1 S

22Hg 4、如图，管内的水(视为理想流体) 从A经B、C流向D，已知在C处的水流流速为0.20m/s，B、C 处的截面积分别0.01m2，0.06m2(为计算方便，近似认为图中U型管口在同一水平线上)，求：① B处的水流流速。② PC－PB为多少？ ③ U型管内水银柱的高度差h为多少?（已知水银的密度为13.6?10kg/m，水的密度为1?10kg/m）

ABCDVh

3333解：①1.2 m/s ②700 Pa ③5.7 mm

第二章 液体的表面现象

1、液体的表面有 收缩 趋势，即存在 表面张力 作用，其大小可表示为f??L，其中比例系数?称为 表面张力系数 ，它的单位是 N/m 或 J/㎡ 。

2、为估计液体表面积改变时表面能的变化，试计算在20oC时半径为

r?2?10?3mm的许多小水滴融合成一个半径为R?2mm的大水滴时所释放的能量

?3为3.7?10J。

3、影响液体表面张力系数的因素有① 液体的性质 、② 杂质情况 、③ 温度 、④ 相邻物质化学性质 。

4、刚刚在水面下，有一直径为d?1?10m的球形气泡，若水面上的气压为

?5p??1?105N/m2，设水的表面张力系数为??73?10?3N/m，则气泡内压强为1.292?105Pa。

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5、在水面下h 米处有一半径为R的气泡，则该气泡内的压强

2?，（设水面上的气压为p?），若该气泡等温上升，并在液面上成R4?为一半径为r的液泡时，则此液泡内的压强p2?P0?。 (其中水的密度为?，表

rp1??gh?P0?面张力系数为?。)

6、理想流体是假设的理想模型，它突出了流体的 流动性 性质，而忽略了 黏滞性 和 可压缩性 性质。当研究液体的润湿现象时，液体被视为理想流体还是实际流体？答: 实际流体 。

7、空气中一个肥皂泡，水中一个气泡，其曲率半径均为R，设肥皂水的表面张力系数为?1，水的表面张力系数为?2，则空气中的肥皂泡与水中气泡的内外压强差分别为

4?12?2和。 RR8、一个U 型玻璃管如图所示，粗管和细管的管道内半径分别为R 和r，若假设

?弯曲液面的接触角都为??0，则两边水面的高度差h为

2?2??。 ?gr?gR R P0 P0 h r E D C B h A 9、空气中有一盛水的毛细管，管的上下两端都开口，已知管内水柱高度为h，水的表面张力系数为?，水的密度为?，且pA?pE?p?，C为管内水柱的中点，假设弯曲液面的接触角??0。毛细管的内半径为r，水柱下端弯曲液面的曲率半径为R，则pC?P0??2??gh2??gh??或PC?P0?。 R2r210、有两个内径不同的玻璃毛细管，若同插入水中，其管内液面高度差为2.6cm，若将水换成酒精时，两毛细管中的液面高度差为1.0cm，已知?水＝73?10－3N/m，则

?酒精＝2.2?10?2N/m。 (设弯曲液面的接触角均为??0?，

11、玻璃毛细管的内径(直径)为d?0.08cm，将其插入水中，水在管中上升高度

?酒?0.8?103kg/m3)

??3为3.7cm，则水的表面张力系数?为7.4?10N/m。 (设接触角??0)

12、毛细管插入水中，水上升的高度为h，若使毛细管仅露出水面

h，水是否会2从管内喷出? 答： 不会 。

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第三章 热力学基础

一、选择：

1、下列说法哪个正确? ( B )

A、系统含有热量 B、系统含有内能 C、系统含有功 D、一定量的单原子气体温度愈高，内能愈大 2、下列几组物理量中，全部为过程量的是 ( C )

A、P、Q、U B、 W、Q、S C、 W、Q D、 W、Q、T、U

3、两容器分别盛有两种不同的理想气体，若它们的压强和体积相同。则两气体

A、内能一定相等

B、内能一定不相等，因为它们的温度可能不等 C、内能一定不相等，因为它们的质量可能不等 D、内能一定不相等，因为它们的分子数可能不等 4、 一定量的理想气体，从a状态变化至b状态可经历

P 三种过程：a?c?b；a?b；a?d?b。 三种过c b P2 程中气体对外作功： ( C ) A、Wacb

B、Wab

0 P1 a V1 d V2 V 5、已知0oC、1atm下，某单原子理想气体的体积为22.4L，分别经历等温、绝热过程将其压缩至16. 8L，气体分别需作功 ( D )

A、 -8J，-91J B、 -8J，-22J C、 -285J，-719J . D、 -653J，-719J

6、理想气体的定压摩尔热容CP大于定体摩尔热CV，这是由于：( B ) A、膨胀系数不同 B、膨胀时气体需要对外界作功 C、分子间引力作用 D、膨胀速度不同

7、某理想气体状态变化时，其内能U随压强P的变化关系如U 图中直线AB所示，则从状态A至状态B可能的变化过程为（: B ）

A、等温过程 B、等容过程 C、等压过程 D、绝热过程

O 8、一定量的理想气体，由平衡态A变化至平衡态B，无论经过

P 什么过程，系统必不可能的结果是 ( D )

A、对外作正功 B、内能增加 C、从外界吸热 D、向外界放热

9、某卡诺热机，高温热源的温度为800K，循环效率为40%，O 则该热机低温热源的温度为 ( A )

A、480K B、484K C、961K D、589K 10、下列说法中唯一正确的是( A )

A、热机的效率可表达为??B A P A B V W Q1B、可逆热机的效率可表达为??1?T2 T1 - 5 -