精英家教網(wǎng)
在正常體溫下,如果腦部的血流停止,則腦細(xì)胞會在幾分鐘之內(nèi)缺氧而死.若是將體溫降低約20℃,腦細(xì)胞的耗氧量也隨之降低,如此可容許血流暫停時間延長,以利腦部手術(shù)進(jìn)行.畢竟手術(shù)之前,病患的心肺功能開始由心肺機取代,如圖(a)所示,心肺機包括三大部分:氧合器作為人工肺,對血液供氧;抽送泵代表心臟,推動血液循環(huán);熱交換器則提供熱量交換,經(jīng)由血液循環(huán)調(diào)節(jié)體溫,體重約60公斤重的病患,其體溫監(jiān)測記錄如圖(b)所示.(1)此病患的腦部手術(shù)最適宜的時段在
 

(A)10時至12時
(B)13時30分至14時
(C)14時至15時
(D)15時至16時.
(2)如圖(c)所示,工程師考慮將線圈纏繞在活塞下端,利用與固定磁鐵之間的相對運動,帶動抽送泵中的活塞,抽送血液.圖中左活門只能向外自由開啟,反向則封閉管路.下列有關(guān)此設(shè)計構(gòu)想的敘述正確的是
 

(A)血液由左活門吸入,右活門推出
(B)當(dāng)甲電極為正,乙電極為負(fù)時,活塞向上運動
(C)當(dāng)甲電極為正,乙電極為負(fù)時,抽送泵將血液吸入
(D)當(dāng)甲電極為負(fù),乙電極為正時,抽送泵內(nèi)壓強降低
(3)人類大動脈的截面積約是5.0×10-4m2,若心臟推送血液的平均壓強約為1.2×104Pa,平均流速約0.20m/s.則心臟推動血液流動的平均功率約為
 
W.
(4)心肺機一次抽送所作的功稱為每搏功或搏功,它可以用推出血液所增加的壓強能和動能來表示,前者等于搏出量乘以射血壓強,即每搏功(J)=搏出量(m3)×射血壓強(Pa)+動能(J).假設(shè)由心肺機提供的動力使之逐漸回復(fù)到常態(tài),壓力與血液流速的關(guān)系如圖(d)所示,當(dāng)血液流速為16cm/s,搏動頻率為72次/分時,心肺機每搏功約為
 
J.(血液的密度約與水相當(dāng))
分析:(1)根據(jù)題目提供的信息,當(dāng)人的體溫降低約20℃的時候,可以降低腦細(xì)胞的耗氧量,從而延長手術(shù)所需要的時間,從而根據(jù)體溫監(jiān)測記錄的體溫,可以知道腦部手術(shù)最適宜的時段.
(2)根據(jù)抽送泵的特點,當(dāng)活塞向下運動時,吸入血液,此時左活門關(guān)閉,右活門打開,此時血液進(jìn)入抽送泵.
(3)根據(jù)功率的公式P=Fv可以求得平均功率的大。
(4)根據(jù)搏動頻率可以求得每次搏動的時間,在由血液的流速可以求得每次的博出量,最后由每搏功的公式可以計算得到每搏功的大。
解答:解:(1)根據(jù)提供的信息可以知道,在人的體溫降低約20℃的時候,能夠用于手術(shù)的時間最長,從體溫監(jiān)測記錄的圖象可知,人的體溫降低20℃的時候是在14時至15時,所以C正確.
故選C.
(2)A、當(dāng)活塞向下運動時,吸入血液,此時左活門關(guān)閉,右活門打開,所以血液是由右活門吸入,左活門推出,所以A錯誤;
B、當(dāng)甲電極為正,乙電極為負(fù)時,根據(jù)右手螺旋定則可知,此時線圈的上端為N極,下端為磁場的S極,活塞受到磁鐵的吸引力,活塞將向下運動,此時是將血液吸入,所以B錯誤,C正確;
D、當(dāng)甲電極為負(fù),乙電極為正時,根據(jù)右手螺旋定則可知,此時線圈的下端為N極,上端為磁場的S極,活塞受到磁鐵的排斥力,活塞將向上運動,體積減小,壓強將變大,所以D錯誤.
故選C.
(3)心臟推動血液的推力的大小為F=PS=1.2×104Pa×5.0×10-4m2=6N,
平均功率為P=Fv=6N×0.20m/s=1.2W,
所以心臟推動血液流動的平均功率約為1.2W.
(4)由于搏動頻率為72次/分,所以每搏時間為
60
72
s,
血液流速v=16cm/s=0.16m/s,
所以每次的搏出量=vt×S,
每次搏出的血液的質(zhì)量為ρvtS,
壓力F=4.5N=pS,
所以射血壓強為P=
4.5
s
,
由此可得,
每搏功(J)=搏出量(m3)×射血壓強(Pa)+動能(J)=vtS×p+
1
2
×ρvtS×v2=0.3004J≈0.30J.
故答案為:(1)C;(2)C;(3)1.2;(4)0.30.
點評:本題比較新穎,和實際的應(yīng)用向結(jié)合,考查學(xué)生對知識的應(yīng)用能力,在解題的過程中要注意分析清楚題目中所給的信息,利用有用的信息來列示解題.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

在第二十九屆奧運會上“綠色、科技、人文”的理念深入人心.如在奧運村及奧運場館內(nèi)大量使用太陽能路燈,其光電轉(zhuǎn)換裝置在陽光照射下把太陽能轉(zhuǎn)換為電能儲存起來,供夜晚照明使用.在正常照射下,太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)20%,可產(chǎn)生24V電壓,產(chǎn)生2.5A的電流,則每秒該路燈可轉(zhuǎn)化的太陽能為( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:上海市黃浦區(qū)2011屆高三二模物理試題 題型:022

在正常體溫下,如果腦部的血流停止,則腦細(xì)胞會在幾分鐘之內(nèi)缺氧而死.若是將體溫降低約20℃,腦細(xì)胞的耗氧量也隨之降低,如此可容許血流暫停時間延長,以利腦部手術(shù)進(jìn)行.畢竟手術(shù)之前,病患的心肺功能開始由心肺機取代,如圖(a)所示,心肺機包括三大部分:氧合器作為人工肺,對血液供氧;抽送泵代表心臟,推動血液循環(huán);熱交換器則提供熱量交換,經(jīng)由血液循環(huán)調(diào)節(jié)體溫,體重約60公斤重的病患,其體溫監(jiān)測記錄如圖(b)所示.

(1)

此病患的腦部手術(shù)最適宜的時段在

[  ]

A.

10時至12時

B.

13時30分至14時

C.

14時至15時

D.

15時至16時.

(2)

如圖(c)所示,工程師考慮將線圈纏繞在活塞下端,利用與固定磁鐵之間的相對運動,帶動抽送泵中的活塞,抽送血液.圖中左活門只能向外自由開啟,反向則封閉管路.下列有關(guān)此設(shè)計構(gòu)想的敘述正確的是

[  ]

A.

血液由左活門吸入,右活門推出

B.

當(dāng)甲電極為正,乙電極為負(fù)時,活塞向上運動

C.

當(dāng)甲電極為正,乙電極為負(fù)時,抽送泵將血液吸入

D.

當(dāng)甲電極為負(fù),乙電極為正時,抽送泵內(nèi)壓強降低

(3)

人類大動脈的截面積約是5.0×10-4 m2,若心臟推送血液的平均壓強約為1.2×104 Pa,平均流速約0.20 m/s.則心臟推動血液流動的平均功率約為________W.

(4)

心肺機一次抽送所作的功稱為每搏功或搏功,它可以用推出血液所增加的壓強能和動能來表示,前者等于搏出量乘以射血壓強,即每搏功(J)=搏出量(m3)×射血壓強(Pa)+動能(J).假設(shè)由心肺機提供的動力使之逐漸回復(fù)到常態(tài),壓力與血液流速的關(guān)系如圖(d)所示,當(dāng)血液流速為16 cm/s,搏動頻率為72次/分時,心肺機每搏功約為________J.(血液的密度約與水相當(dāng))

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2011年上海市黃浦區(qū)高考物理二模試卷(解析版) 題型:解答題


在正常體溫下,如果腦部的血流停止,則腦細(xì)胞會在幾分鐘之內(nèi)缺氧而死.若是將體溫降低約20℃,腦細(xì)胞的耗氧量也隨之降低,如此可容許血流暫停時間延長,以利腦部手術(shù)進(jìn)行.畢竟手術(shù)之前,病患的心肺功能開始由心肺機取代,如圖(a)所示,心肺機包括三大部分:氧合器作為人工肺,對血液供氧;抽送泵代表心臟,推動血液循環(huán);熱交換器則提供熱量交換,經(jīng)由血液循環(huán)調(diào)節(jié)體溫,體重約60公斤重的病患,其體溫監(jiān)測記錄如圖(b)所示.(1)此病患的腦部手術(shù)最適宜的時段在______
(A)10時至12時
(B)13時30分至14時
(C)14時至15時
(D)15時至16時.
(2)如圖(c)所示,工程師考慮將線圈纏繞在活塞下端,利用與固定磁鐵之間的相對運動,帶動抽送泵中的活塞,抽送血液.圖中左活門只能向外自由開啟,反向則封閉管路.下列有關(guān)此設(shè)計構(gòu)想的敘述正確的是______
(A)血液由左活門吸入,右活門推出
(B)當(dāng)甲電極為正,乙電極為負(fù)時,活塞向上運動
(C)當(dāng)甲電極為正,乙電極為負(fù)時,抽送泵將血液吸入
(D)當(dāng)甲電極為負(fù),乙電極為正時,抽送泵內(nèi)壓強降低
(3)人類大動脈的截面積約是5.0×10-4m2,若心臟推送血液的平均壓強約為1.2×104Pa,平均流速約0.20m/s.則心臟推動血液流動的平均功率約為______W.
(4)心肺機一次抽送所作的功稱為每搏功或搏功,它可以用推出血液所增加的壓強能和動能來表示,前者等于搏出量乘以射血壓強,即每搏功(J)=搏出量(m3)×射血壓強(Pa)+動能(J).假設(shè)由心肺機提供的動力使之逐漸回復(fù)到常態(tài),壓力與血液流速的關(guān)系如圖(d)所示,當(dāng)血液流速為16cm/s,搏動頻率為72次/分時,心肺機每搏功約為______J.(血液的密度約與水相當(dāng))

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:上海模擬題 題型:實驗題

在正常體溫下,如果腦部的血流停止,則腦細(xì)胞會在幾分鐘之內(nèi)缺氧而死。若是將體溫降低約20℃,腦細(xì)胞的耗氧量也隨之降低,如此可容許血流暫停時間延長,以利腦部手術(shù)進(jìn)行。手術(shù)之前,病患的心肺功能開始由心肺機取代,心肺機包括三大部分:氧合器作為人工肺,對血液供氧;抽送泵代表心臟,推動血液循環(huán);熱交換器則提供熱量交換,經(jīng)由血液循環(huán)調(diào)節(jié)體溫。體重約60公斤重的病患,其體溫監(jiān)測記錄如圖(1)所示。
(1)此病患的腦部手術(shù)最適宜的時段在
[     ]
A.10時至12時
B.13時30分至14時
C.14時至15時
D.15時至16時
(2)如圖(2)所示,工程師考慮將線圈纏繞在活塞下端,利用與固定磁鐵之間的相對運動,帶動抽送泵中的活塞,抽送血液。圖中左活門只能向外自由開啟,反向則封閉管路。下列有關(guān)此設(shè)計構(gòu)想的敘述正確的是
[     ]
A.血液由左活門吸入,右活門推出
B.當(dāng)甲電極為正,乙電極為負(fù)時,活塞向上運動
C.當(dāng)甲電極為正,乙電極為負(fù)時,抽送泵將血液吸入
D.當(dāng)甲電極為負(fù),乙電極為正時,抽送泵內(nèi)壓強降低
(3)人類大動脈的截面積約是5.0×10-4m2,若心臟推送血液的平均壓強約為1.2×104Pa,平均流速約0.20m/s。則心臟推動血液流動的平均功率約為____________W。
(4)心肺機一次抽送所作的功稱為每搏功或搏功,它可以用推出血液所增加的壓強能和動能來表示,前者等于搏出量乘以射血壓強,即每搏功(J)=搏出量(m3)×射血壓強(Pa)+動能(J)。假設(shè)由心肺機提供的動力使之逐漸回復(fù)到常態(tài),壓力與血液流速的關(guān)系如圖(3)所示,當(dāng)血液流速為16cm/s,搏動頻率為72次/分時,心肺機每搏功約為____________J。(血液的密度約與水相當(dāng))

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案