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运动生物力学的概念

运动生物力学的概念
运动生物力学的概念

一.运动生物力学的概念:运动生物力学的概念是研究体育运动中人体及器械机械运动规律的科学。二.动能与势能的正确利用(高水平运动员动作的特征):1.高水平运动员在完成投掷动作时有效地利用了助跑速度。2.高水平运动员超越器械动作时间短,身体背弓大器械被充分引向身体后方。3.高水平运动员较好的利用了身体的动能及肌肉的弹性势能。

三.人体运动的形式:如果将人体简化为质点,人体运动可分为:直线运动和曲线运动。如果将人体简化为刚体,人体运动可分为:平动,转动和复合运动。2.斜抛物体的运动:1.定义:运动轨迹为抛物线 2.斜抛运动的构成:水平方向:匀速直线运动竖直方向:竖直上抛运动

四.牛顿第一定律(惯性定律):1.定义:任何物体,在不受力作用时,都保持静止或匀速直线运动状态。 2.应用(保持跑速,动作连贯)牛顿第二定律及其应用1.定义F=ma 2:几点注意 1.a是运动学量F是动力学量,他们都是矢量力是产生运动的原因,并且加速度方向与力的方向一致。 2.牛顿第二定律中的物体是被当做质点的 3.加速度与力同时出现同时消失,反应的是瞬时关系。应用:加速跑,超重,失重,弯道跑

五.牛顿第三定律及其应用:1.定义Fab=-Fba 2.应用:加速跑,起跳,投掷链球

六.动量与冲量 1.动量:K=mv 2.冲量:I=Ft 动量定理在体育中的应用 1:落地缓冲动作:要减少对人体的冲力,就得延长力的作用时间。

七.人体平衡的力学条件人体平衡的力学条件是人体所受的合外力为零和合外力矩为零。表达式为:∑F=0,∑M=0 如:燕式平衡,单杠支臂悬垂

八.人体重心的概念:1.概念:人体全部环节所重力的合力的作用点,就叫人体重心 2.研究人体重心的意义:评定一个体育动作的质量,分析其技术特征和纠正错误动作等。都需要从人体重心的变化规律去分析,无论是动力性的动作还是静力性的姿势,探索其运动规律时,都离不开人体重心。 3.特点:人体中心不想物体那样恒定在一个点上,不仅在一段时间内,要受肌肉和脂肪的增长或消退等因素的影响,即使在每一瞬间,也要受呼吸,消化,血液循环等因素的影响,特别是在体育运动中,要受人体姿势变化的制约,随姿势的改变,有时甚至移出体外。例如:体操中的“桥”,背越式跳高的过杆动作等。九.人体平衡的分类:1:根据支点相对中心位置分类:1:上支撑平衡:当人体处于平衡,切支撑点在人体重心上方,如:体操中的各类悬垂动作。 2:下支撑平衡:当人体处于平衡,切支撑点在人体重心的下方,下支撑平衡在体育动作中最为常见如:站立,自由体操和平衡木的平衡动作以及田径,武术等。 3:混合支撑平衡:是一种多支撑点的平衡状态,这时有的支撑点在人体重心上方,有的支撑点在人体重心下方。如:肋木侧身平衡根据平衡的稳定度分类:稳定平衡,不稳定平衡,随遇平衡,有限度的稳定平衡。

1:稳定平衡:人体在外力作用下,偏离平衡位置后,当外力撤除时,人体自然恢复平衡位置,而不需要通过肌肉收缩恢复平衡。如果物体偏离平衡位置的结果是物体重心升高,则该平衡是稳定平衡,多数上支撑平衡属于稳定平衡。如:单杠支臂悬垂

2:人体在外力的作用下,偏离平衡位置后,当外力撤除时,人体不仅不能回到原来的平衡位置,而是更加偏离平衡位置。如果物体偏离平衡位置的结果是物体的重心降低,则该平衡是稳定平衡,多数下支撑平衡属不稳定平衡。如:单臂手倒立

3:随遇平衡:人体在外力的作用下,偏离平衡位置后,当外力撤除时,人体既回不到原来的平衡位置,也不继续偏离原位置,而是在新位置上保持平衡。在体育中很少见。如:连

续完成两个前滚翻。

4:有限度的稳定平衡:人体在外力作用下,一定限度内偏离平衡位置,当外力撤除时,人体回到平衡状态,但如果偏离平衡位置超过某一限度时,人体失去平衡。如:太极拳中的推手。

十:影响平衡稳定的力学因素 1:支撑面 2:中心高度 3:稳定角:重力作用线同重心与支撑面相应边界的连线之间的夹角。稳定角越大,稳定性越好,反之,越差。稳定角为零,人体处于临界状态。如蹲踞式起跑,“预备”中运动员尽可能将重心抬高并前移,以减小前进方向的稳定角,以便快速破坏稳定平衡。 4:平衡角 5:稳定系数:该系数表明了物体依靠重力抵抗翻到作用的能力。 K>1,平衡不破坏 K=1,临界状态 K<1平衡被破坏人体重量力矩越大,稳定系数越大,破坏平衡所需的外界翻到力矩也越大,即人体平衡的稳定性越好如:摔跤,拳击,柔道项目中按体重分级,原因就在于此。

十一:人体平衡的特点:1:人体不能绝对静止,由于呼吸活动和血液循环必然造成人体重心时刻变化。 2:人体内力在维持平衡的作用 3:人体的补偿动作 4:人体具有自我控制,调节和恢复平衡的能力 5:心理因素的影响

十二:1:人体转动轴就人体转动而言,通常称体外的转动轴为实体轴

实体轴:人体绕体外的运动器械转动时,器械就是人体转动的实体轴,例如体操中的单杠等。

非实体轴:人体局部肢体或人体转动时所绕的位于人体内部的轴,也就是指人体内的假想的轴

十三:动量矩定理的应用:1.人体环节的运动:人体的各种运动状态都以骨杠杆的转动为基础,而骨杠杆的转动状态的变化,则是肌肉拉力矩的作用结果。在体育动作中为增大环节的转动效果,通常可采用如下途径:减小转动惯量:当肌力矩一定时,减小环节或环节系对某轴的转动惯量,可以达到增加大转动角速度或角加速度的目的。故此,在环节绕关节轴的转动时,通常采用参与转动的环节或环节系的质量尽可能靠近转轴的方法,以减小他们对转轴的转动惯量,从而提高转动角速度或角加速度。

十四:动量矩守恒定律:根据动量矩定理推论,当刚体所受的合外力矩为零时,其动量矩保持不变,这就是动量矩守恒定律,其数学表达式为:当M=0时 Iω=恒矢量

十五:阿基米德原理:液体作用在沉没或漂浮物体上的总压力的方向垂直向上,大小等于物体所排开液体的重量,该力又称为浮力,作用线通过压力的几何中心,又称浮心。根据重力G与浮力P的大小,物体在液体中将有三种不同的存在方式:1.重力G 大于浮力P,物体将下沉到底,称为沉体2.重力G等于浮力P,物体可以潜没于液体中,称为潜体3.重力G小于浮力P,物体会上浮,直到部分物体露出液体面,使留在液面以下部分物体所排开的液体重量恰好

十六:片流和湍流,涡动和涡旋:1.片流(层流):液体的流动是分层的,层与层之间互不干扰2.湍流(紊流):液体流动不分层,做混杂紊乱流动3.涡旋:当液体通过非流线型物体时很容易在物体的尾部形成湍流,即尾部的流体在物体前后压强差的作用下产生逆向回流和明显的涡旋

十七:马格努斯效应:当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时,在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力。在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象称作马格努斯效应。

十八:1.摩擦阻力:由于流体的粘性所引起的阻力称为摩擦阻力。主要取决于运动物体的速度、浸入水面积和表面的粗糙程度等2.形状阻力:由于流动时流束变形以及涡旋的出现等原因。在物体得前方和后方产生压强差所引起的阻力称为压差阻力3.兴波阻力和碎波阻力:当运动员游进时破坏了流体平衡而使流体振荡,使液面产生波浪所消耗的能量造成阻力,称为兴波阻力。当运动速度较快或划臂和打腿的动作会使波浪破碎形成飞沫,造成水花这部分最不能损耗而形成阻力称为破碎阻力

十九:骨的强度:1.定义:骨受力时抵抗破坏的能力,用极限应力表示(斜率、面积)2.影响骨的强度的因素:种族、性别、年龄、不同骨及骨的不同部位3.骨的强度大小的排列顺序:剪切<弯曲<拉伸<压缩

二十:1.骨组织的构成:成骨细胞,破骨细胞2.沃尔夫定律:骨在需要的地方就生长,不需要的地方就吸收。即骨的生长、吸收、重建都与骨的受力状态有关。是十九世纪外科医生朱利叶斯·沃尔夫的重大发现。

二十一:1.肌肉的基本功能是将化学能转变为机械能2.肌肉的生物力学特性表现为:肌肉的收缩力,收缩速度3.对肌肉的研究分为:离体肌,在体肌

二十二:1.收缩成分:由肌肉蛋白微丝与肌球蛋白微丝组成,兴奋时可产生张力,称主动张力2.串联弹性成分:由肌腱、肌节间Z盘及肌微丝的结缔组织组成,当收缩成分兴奋后,使肌肉具有弹性,起缓冲作用3.并联弹性成分:由肌内膜,肌束膜和肌纤维组成,当被牵拉时产生弹力,称被动张力

二十三:1.肌肉被动张力为零时,肌肉所能达到的最大长度称为肌肉的平衡长度2.收缩元的张力随长度变化,表现最大张力时的长度称肌肉的静息长度,约为平衡长度的125%(下

肢)

二十四:1.肌肉总张力=被动张力+主动张力 2.肌肉长度小于平衡长度时:总张力=主动张力3.肌肉长度大于平衡长度时:总张力=主动张力+被动张力

二十五:Hill方程(肌肉收缩力—速度曲线):1.V=b(T

0-T)/(T+a)2.T=a(V

-V)/(V+b)

T:张力 V:速度 T

0:最大张力 V

:最大速度肌力随肌肉收缩速度的增加而下降

二十六:肌肉的激活状态:在神经脉冲的影响下,肌肉的收缩成分出现激活状态,因此把肌肉兴奋时其收缩成分力学状态的变化称为肌肉的激活状态

二十七:肌肉的松弛:被拉长的肌肉,其张力有随着时间的延长而下降的性质,这一特性称肌肉的松弛

二十八:载荷增大时肌肉收缩力学特性发生如下变化:1.动作潜伏期延长2.收缩幅度减小3.收缩速度下降

二十九:肌肉与腱的生物力学性能对运动的影响:1.增加动作的力和速度2.提高动作的经济性3.对冲击载荷和振动载荷的缓冲

三十:肌肉的收缩形式:1.肌力矩小于阻力矩时肌群作退让性收缩,也叫离心收缩(肌肉的收缩力作复功)2.肌力矩等于阻力矩时肌群作等长性收缩3.肌力矩大于阻力矩时肌群作克制性收缩,也叫向心收缩

三十一:人体基本运动形式:1.上肢:推、拉、鞭打2.下肢:缓冲动作、蹬伸动作、鞭打动作3.全身:摆动、躯干扭转、相向运动

三十二:关节活动顺序性原理:1.大小关节:肌肉生理横断面大的关节称大关节,反之称小关节2.关节活动顺序性原理是:当需要客服大阻力时,或需要表现出大的运动速度时,总之是作发力动作时总是:(1)大关节首先产生活动原理:大关节总是首先产生活动,原因是大关节的肌肉生理横断面大产生的肌力矩也大,因此在人体运动过程中它能首先克服阻力矩,使环节运动2.关节活动顺序性原理的实际意义:大关节产生活动后,依据关节的大小表现出一定的先后顺序3.小关节的活动也很重要:结束动作由小关节完成,结束动作完成的好坏直接影响到整个动作的质量(1)小关节是动作的支撑点,影响动作的稳定性(2)影响动作的完成时间,小关节主动参与动作可提高动作的速度,缩短完成动作的时间(3)可以精确的控制器械,如铁饼,标枪出手,篮球投篮等手指都有拨动动作前者加强器械飞行的稳定性,后者加大球飞行的弧度。

三十三:鞭打动作原理:1.动作:在克服阻力或自位体位移的过程中,肢体各环节依次加速和制动,使末端环节产生极大速度的运动形式称为鞭打动作。2.作用:在运动链末端产生极大的运动速度和打击力。3.原理:动量矩传递:做鞭打动作时,鞭根(近端环节)先加速挥动,获得动量矩。然后制动,在制动过程中,动量矩向鞭梢(末端环节)传递。由于鞭梢质量较小,因此获得较大的运动速度。4.例:投掷标枪,排球扣球

三十四:缓冲与蹬伸动作原理:1.缓冲动作(1)缓冲动作的意义:?减少外力作用,遵循动量定理缓冲的机制为:通过延长力的作用时间,减少外力对人体的作用?是完成动作技术的重要环节,缓冲动作的充分与否直接影响到动作完成的质量

三十五:摆动动作原理:1.摆动动作的运动学特征2.摆动动作的合理配合形式3.摆动动作的作用(1)提高重心相对高度(2)增加起跳力

三十六:躯干扭转原理:1.力学原理:动量矩守恒2.作用:增大摆动动作的幅度,速度及

蹬地力

三十七:相向运动原理:1.相向运动产生的原因:(1)解剖学原因(2)力学原因2.例:(1)跨栏(2)走步式跳远

三十八:划分动作阶段的依据:1.肌肉工作形式2.作用力的性质3.动作方向4.动作的任务与性质5.人体工作环境

三十九:确定动作技术的特征画面:1.定义:不同的动作阶段的临界画面称为动作技术的特征画面2.意义:反应动作技术的好坏,如最大缓冲动作,蹬伸的最大角度

四十:百米跑为什么采用蹲踞式起跑?:短跑运动员采用蹲踞式起跑,选择为两腿能更快速有效地蹬伸创造条件的预备姿势

四十一:肌肉激活状态对百米跑起跑的影响:百米起跑,在“预备”时使伸下肢的各肌群产生“预张力”,这样可以提高反应速度和起跑能力。

四十二:途中跑:跑的基本生物力学要素:1.步长:左右脚着地点之间在运动向上的距离2.步频(步时):单位时间跑的步数(跑一步所用的时间)3.速度=步长*步频

四十三:跑步的生物力学原理:1.步长、步时的构成:(1)步长的构成:着地距离、后蹬距离、腾空距离(2)步时的构成:支撑时间和腾空时间

四十四:步长步时的合理组成:1.着地距离短:增大着地角,减少阻力,有利于保持跑速(阻力冲量,动力冲量)2.缓冲时间长:缓冲动作充分,可增大膝关节活动范围,减小后蹬脚,提高蹬地效果

着地角—着地瞬间,着地点与重心连线和水平方向的夹角

后蹬角—离地瞬间,膝关节角

四十五:跑步时摆动动作的意义:1.良好的摆动技术,可减少着地时脚与地面的碰撞阻力(脚在着地瞬间获得较大的向后运动的速度)2.摆动动作可提高蹬地力,有利于提高蹬地效果3.摆动动作直接与步幅,步频有关4.上肢的摆动动作,对下肢的快速摆动及提高步频起促进作用

四十六:蹬地动作技术原理:1.跑步的缓冲动作:主要由踝,膝关节完成,踝关节活动幅度34°~38°角,髋关节不参与缓冲,支撑阶段的开始及前半时期,髋关节的伸展活动起主要作用,促使身体重心前移2.支撑阶段的后半部分,特别是在蹬伸阶段,膝,踝关节的活动起主要作用。在蹬伸结束时,膝关节角在150°~165°之间

四十七:跳的一般原理:1.助跑:助跑的作用:(1)助跑速度是起跳后人体腾起速度的重要组成部分(跳远水平速度减少10%~15%,跳高水平速度减少60%~左右)2.为缩短起跳时间及增大起跳力创造条件3.提高肌肉弹性势能

四十八:如何增大重心的垂直向上速度:1.增大重心上升的高度:(1)缓冲阶段起跳腿的屈曲下蹲使重心下降,增加了起跳过程中身体重心垂直位移的高度(2)肢体的摆动动作可大幅度地提高身体重心高度(3)起跳腿的提踵对身体重心升起高度起重要作用 2.缩短助跑时间:加大助跑速度

腾起速度:起跳离地瞬间人体重心的速度

腾起角:起跳离地瞬间人体重心的速度与水平线的夹角

腾起高度:起跳离地瞬间人体重心的高度

四十九:跳高:1.影响跳高成绩的因素:跳高成绩的三个分量:H

1

—腾起瞬间身体重心高

度 H

2—重心腾起高度 H

3

—超越横杆高度总成绩:H=H

1

+H

2

-H

3

助跑:弧线助跑的优点:延长身体重心在起跳过程中向上加速的垂直用力距离。因此有助于提高身体腾起速度,倒数第三步降低身体重心位置,也可增加重心向上加速的垂直用力距离

正确的起跳姿势:起跳时身体并不过早倒向横杆,两臂和摆动腿向正上方摆动,腾起瞬间身体质心在起跳点的正上方,这样的起跳技术较合理,既有充分的起跳力,又有足够过杆的角动量

五十:助跑的作用:1.增大投掷时器械的初速度2.提高肌肉的弹性势能3.为人体动量向器械转移创造条件

五十一:投掷:1全身各部分动作的配合原理:(1)关节活动顺序性:在投掷时人体各环节按照由下而上的方法及时间顺序进行活动,因此能产生良好的投掷效果(2)人体各环节同时结束用力:在投掷过程中,下肢稳固的支撑才能保证人体对投掷方向产生良好的用力状态,因此正确的投掷技术,在表现出大关节带动小关节活动的同时,还表现出大小关节同时结束用力状态的特点(3)身体重心位移及速度变化的规律:在投掷过程中,身体重心位移不间断的特点,这是人体给投掷物产生良好施力状态的必要条件,在投掷后身体重心速度有明显下降的现象,这是投掷过程中较好的实现了动量的传递,身体重心速度明显下降和重心位移不间断的要求,二者不矛盾,因为重心位移间断,表明用力间断或停顿,而重心速度下降仅表明位移量下降,并不一定间断

五十二:动能与势能的正确利用(高水平运动员动作的特征):1.高水平运动员在完成投掷动作时有效得利用了助跑速度2.高水平运动员超越器械动作时间短,身体背弓大器械被充分引向身体后方3.高水平运动员较好地利用了身体的动能及肌肉的弹性势能

运动生物力学复习资料.

名词解释 运动生物力学的概念:研究体育运动中人体及器械机械运动规律及应用的科学。 超重现象:动态支撑反作用力大于体重的现象。 失重现象:动态支撑反作用力小于体重的现象。 人体运动的内力:人体内部各部分之间的相互作用力。 支撑面:支撑面积是由各部位支撑的表面及他们之间所围的面积组成的。 稳定角:所谓稳定角就是重心垂直投影线和重心至支撑面积边缘相应点的连线间的夹角。稳定系数:当倾倒力开始作用时,稳定力矩与倾倒力矩的比值。 上支撑平衡:支撑点在重心上方的平衡。 下支撑平衡:支撑点在重心下方的平衡。 转动惯量:物体转动时惯性大小的量度。 肌肉的主动张力:肌肉收缩元兴奋时可产生张力,称主动张力。 肌肉的被动张力:肌肉被牵拉时产生弹力,称被动弹力。 肌肉总张力: 肌肉的激活状态: 肌肉松弛:被拉长的肌肉,其张力有随着时间的延长而下降的特性,这一特性称肌肉松弛。动作技术原理:是指完成某动作技术的基本规律,它适用于任何人,不考虑运动员的性别、体形、运动素质的发展水平和心里素质等的个体差异,是具有共同特点的一般规律。 最佳动作技术:是考虑了个人的身体形态、机能、心里素质和训练水平来应用一般技术原理,以达到最理想的运动成绩。 肢体的鞭打动作:在克服阻力或身体位移过程中,上肢诸环节依次加速和制动,使末端环节产生极大速度的动作形式。 相向运动:人体腾空时或人体两端无约束时,身体某一部分向某一方向活动,身体的另一部分会同时产生相反方向的活动,我们这种身体两部分相互接近或远离的运动形式成为相向运动。 动作技术的特征画面:不同动作阶段的临界点。 (跑的) 着地距离:支撑脚着地瞬间重心在地面上的投影点到着地点的水平距离。 (跑的) 腾空距离:跑步腾空阶段身体重心通过的水平距离。 (跑的) 后蹬距离:支撑脚离地瞬间重心在地面上的投影点到离地点的水平距离。 (跑的) 着地角:着地时刻,身体重心与着地点的连线和水平面的夹角。 动力冲量:支撑阶段地面对人体的反作用力在水平方向上的分力与运动方向相同时此力的冲量。 制动冲量:支撑阶段地面对人体的反作用力在水平方向上的分力与运动方向相反时此力的冲量。 (跳远) 起跳距离:身体腾起瞬间身体重心在地面上投影点与起跳板前沿之间的水平距离。(跳远) 腾空距离:跳远的腾空阶段身体重心通过的水平距离。 (跳远) 落地距离:足跟接触沙面瞬间身体重心与足迹最近点之间的水平距离。 (跳远) 腾起速度:踏跳脚离地瞬间身体重心的速度。 (跳远) 腾起角:腾起速度方向与水平面的夹角。 (投掷) 出手初速度:器械出手瞬间速度的大小。 (投掷) 出手角度:标枪出手瞬间初速度的方向和水平线的夹角,也称投掷角。 (投掷) 姿态角度:标枪纵轴与水平面的夹角,也称倾角。 填空题 当加速度方向与速度方向相同时称为加速运动,反之称为减速运动。

运动生物力学

运动生物力学 运动生物力学:是生物力学的一个重要分支,是研究体育运动中人体机械规律的科学。 运动生物力学的主要任务:提高运动能力,预防运动损伤 运动生物力学的研究方法分为测量方法和分析方法,其中测量方法可以分为运动学测量、动力学测量、人体测量、肌电图测量 运动学测量的参数:(角)位移、(角)速度、(角)加速度 动力学测量的参数:主要界定在力的测量方面。 人体测量是用来测量人体环节的长度、围度及,(质量、转动惯量等) 肌电图测量是用来测量肌肉收缩时的神经支配特性。 动作结构:运动时所组成的各动作间相互联系、相互作用的方法或顺序 动作结构的特征主要表现在运动学和动力学,运动学特征指完成动作时的时间、空间和时空方面表现出来的形式或外貌上的特征;动力学的特征指决定动作形式的各种力(力矩)相互作用的形式和特点,包括力、惯性和能量特征。 运动学特征:时间特征、空间特征和时空特征 时间特征反映的是人体运动动作和时间的关系:半蹲起立和深蹲起立 空间特征是指人体完成运动动作时人体各环节随时间变化所产生的空间位置 改变状况:下肢和躯干等空间移动轨迹 时空特征指人体完成运动动作时人体位置变化的快慢情况。 动力学特征包括,力的特征、能量特征和惯性特征 能量特征:人体运动时完成的功、能和功率方面的表现形式。 惯性特征:人体运动中人的整体、环节以及运动器械的质量、转动惯量对运动 动作所具有的影响。 动作系统:大量单一动作按一定规律组成为成套的动作技术,这些成套的动作技术叫做动作系统。 人体基本运动动作形式可主要归纳为推与拉动作、鞭打动作、缓冲和蹬伸动作及扭转、摆动和相向运动等动作形式 上肢基本运动动作形式——推(铅球)、拉(单双杠)、鞭打(标枪)★人体基本运动下肢基本运动动作形式——缓冲、蹬伸、鞭打 动作形式全身基本运动动作形式——摆动、躯干扭转、相向运动 人体的运动是由运动器系的机能特征所决定的,即以关节为支点,以骨为杠杆,在肌肉力的牵拉下绕支点转动,各肢体环节运动的不同组合使人完成千变万化的动作。 生物运动链根据其结构特点可以分为开放链和闭合链。见书P28-图2-15 生物运动链中的杠杆同机械杠杆一样也分为平衡杠杆、省力杠杆和速度杠杆 人体中的三类骨杠杆:见书P30-图2-16 ★人体惯性参数是指人体整体及环节质量、质心位置、转动惯量和转动半径 人体简化模型:质点模型、刚体和多刚体模型

北京体育大学 运动生物力学复习题

运动生物力学复习题

第一章绪论 运动生物力学是研究体育运动中人体机械运动规律的科学。 第二章人体运动实用力学基础 一、名词解释 1.稳定角:重心垂直投影线和重心至支撑面边缘相应点连线间的夹角。 2.支撑面:支撑面积是由各支撑部位的表面及它们之间所围的面积组成的。 3.转动惯量:物体转动时惯性大小的量度。 4.超重现象:动态支撑反作用力大于体重的现象。 5.失重现象:动态支撑反作用力小于体重的现象。 6.稳定系数:当倾倒力开始作用时,稳定力矩与倾倒力矩的比值。 7.上支撑平衡:支撑点在重心上方的平衡。 8.下支撑平衡:支撑点在重心下方的平衡。 9.人体运动的内力:人体内部各部分之间的相互作用力。 二、填空 1.运动是绝对的,但运动的描述是相对的。因此在描述一个点或物体的运动时,必须说明它相对于哪个物体才有明确的意义,且称此物体为参照物。 2.在运动学中有两个实物抽象化模型,即质点和刚体。 3.当加速度方向与速度方向相同时称为加速运动,反之称为减速运动。 4.运动员沿400米跑道运动一周,其位移是 0 ,所走过的路程是 400m 。 5.篮球运动中的投篮过程可看作是一个抛点低于落点的斜上抛运动,而投掷项目中,器械的运动可以看做是一个抛点高于落点的斜上抛运动。 6.人体蹬起时,动态支撑反作用力大于体重,称为超重现象,下蹲时,动态支撑反作用力小于体重,称为失重现象。 7.乒乓球弧旋球飞行的原因是运动员打球时使球旋转,由于空气流体力学的作用,产生了马格努斯效应的结果。 8.忽略空气的阻力,铅球从运动员手中抛出后只受到重力的作用,这种斜上抛运动可看作是由水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的竖直上抛的合运动。 9.身体绕某转轴的转动惯量的大小,是随身体各环节相对转轴的距离的改变而改变的。 10.游泳时,运动员受到的阻力主要有三种,它们是摩擦阻力、形状阻力和兴波和碎波阻力。 三、判断题 1.人体在做平衡动作时,需由外力及肌肉、韧带等内力矩共同维持平衡。(√) 2.人在平衡时,仍需消耗一定的生理能。(√) 3.人在自然站立时,女子和男子的平均重心高度是一样的。(×) 4.在身体姿势的变化过程中,人体中心不可以移出体外。(×) 5.人体保持平衡动作的力学条件是合外力及和外力矩为零。(×) 6.用一维重心板测量人体重心的原理是力矩平衡原理。(√) 7.单杠悬垂动作是一个不稳定平衡的例子。(×)

运动生物力学的概念

一.运动生物力学的概念:运动生物力学的概念是研究体育运动中人体及器械机械运动规律的科学。 二.动能与势能的正确利用(高水平运动员动作的特征):1.高水平运动员在完成投掷动作时有效地利用了助跑速度。2.高水平运动员超越器械动作时间短,身体背弓大器械被充分引向身体后方。3.高水平运动员较好的利用了身体的动能及肌肉的弹性势能。 三.人体运动的形式:如果将人体简化为质点,人体运动可分为:直线运动和曲线运动。如果将人体简化为刚体,人体运动可分为:平动,转动和复合运动。2.斜抛物体的运动:1.定义:运动轨迹为抛物线 2.斜抛运动的构成:水平方向:匀速直线运动竖直方向:竖直上抛运动 四.牛顿第一定律(惯性定律):1.定义:任何物体,在不受力作用时,都保持静止或匀速直线运动状态。2.应用(保持跑速,动作连贯)牛顿第二定律及其应用1.定义F=ma 2:几点注意1.a是运动学量F是动力学量,他们都是矢量力是产生运动的原因,并且加速度方向与力的方向一致。 2.牛顿第二定律中的物体是被当做质点的 3.加速度与力同时出现同时消失,反应的是瞬时关系。应用:加速跑,超重,失重,弯道跑 五.牛顿第三定律及其应用:1.定义Fab=-Fba 2.应用:加速跑,起跳,投掷链球 六.动量与冲量 1.动量:K=mv 2.冲量:I=Ft 动量定理在体育中的应用1:落地缓冲动作:要减少对人体的冲力,就得延长力的作用时间。 七.人体平衡的力学条件人体平衡的力学条件是人体所受的合外力为零和合外力矩为零。表达式为:∑F=0,∑M=0 如:燕式平衡,单杠支臂悬垂 八.人体重心的概念:1.概念:人体全部环节所重力的合力的作用点,就叫人体重心 2.研究人体重心的意义:评定一个体育动作的质量,分析其技术特征和纠正错误动作等。都需要从人体重心的变化规律去分析,无论是动力性的动作还是静力性的姿势,探索其运动规律时,都离不开人体重心。 3.特点:人体中心不想物体那样恒定在一个点上,不仅在一段时间内,要受肌肉和脂肪的增长或消退等因素的影响,即使在每一瞬间,也要受呼吸,消化,血液循环等因素的影响,特别是在体育运动中,要受人体姿势变化的制约,随姿势的改变,有时甚至移出体外。例如:体操中的“桥”,背越式跳高的过杆动作等。 九.人体平衡的分类:1:根据支点相对中心位置分类:1:上支撑平衡:当人体处于平衡,切支撑点在人体重心上方,如:体操中的各类悬垂动作。2:下支撑平衡:当人体处于平衡,切支撑点在人体重心的下方,下支撑平衡在体育动作中最为常见如:站立,自由体操和平衡木的平衡动作以及田径,武术等。3:混合支撑平衡:是一种多支撑点的平衡状态,这时有的支撑点在人体重心上方,有的支撑点在人体重心下方。如:肋木侧身平衡根据平衡的稳定度分类:稳定平衡,不稳定平衡,随遇平衡,有限度的稳定平衡。 1:稳定平衡:人体在外力作用下,偏离平衡位置后,当外力撤除时,人体自然恢复平衡位置,而不需要通过肌肉收缩恢复平衡。如果物体偏离平衡位置的结果是物体重心升高,则该平衡是稳定平衡,多数上支撑平衡属于稳定平衡。如:单杠支臂悬垂 2:人体在外力的作用下,偏离平衡位置后,当外力撤除时,人体不仅不能回到原来的平衡位置,而是更加偏离平衡位置。如果物体偏离平衡位置的结果是物体的重心降低,则该平衡是稳定平衡,多数下支撑平衡属不稳定平衡。如:单臂手倒立 3:随遇平衡:人体在外力的作用下,偏离平衡位置后,当外力撤除时,人体既回不到原来的平衡位置,也不继续偏离原位置,而是在新位置上保持平衡。在体育中很少见。如:连续完成两个前滚翻。 4:有限度的稳定平衡:人体在外力作用下,一定限度内偏离平衡位置,当外力撤除时,人体回到平衡状态,但如果偏离平衡位置超过某一限度时,人体失去平衡。如:太极拳中的推手。

运动生物力学复习带答案

运动生物力学复习资料(本科) 绪论 1名词解释: 运动生物力学的概念:研究体育运动中人体及器械机械运动规律及应用的科学。 2填空题: (1)人体运动可以描述为:在(神经系统)控制下,以(肌肉收缩)为动力,以关节为(支点)、以骨骼为(杠杆)的机械运动。 (2)运动生物力学的测量方法可以分为:(运动学测量)、(动力学测量)、(人体测量)、以及(肌电图测量)。 (3)运动学测量参数主要包括肢体的角(位移)、角(速度)、角(加速度)等;动力学测量参数主要界定在(力的测量)方面;人体测量是用来测量人体环节的(长度)、(围度)以及(惯性参数),如质量、转动惯量;肌电图测量实际上是测量(肌肉收缩)时的神经支配特性。 2 简答题: (1)运动生物力学研究任务主要有哪些? 答案要点:一方面,利用力学原理和各种科学方法,结合运动解剖学和运动生理学等原理对运动进行综合评定,得出人体运动的内在联系及基本规律,确定不同运动项目运动行为的不同特点。另一方面,研究体育运动对人体有关器系结构及机能的反作用。其主要目的是为提高竞技体育成绩和增强人类体质服务的,并从中丰富和完善自身的理论和体系。具体如下: 第一,研究人体身体结构和机能的生物力学特性。 第二,研究各项动作技术,揭示动作技术原理,建立合理的动作技术模式来指导教学和训练。 第三,进行动作技术诊断,制定最佳运动技术方案。 第四,为探索预防运动创伤和康复手段提供力学依据。 第五,为设计和改进运动器械提供依据(包括鞋和服装)。 第六,为设计和创新高难度动作提供生物力学依据。

第七,为全民健身服务(扁平足、糖尿病足、脊柱生物力学)。 第一章人体运动实用力学基础 1名词解释: 质点:忽略大小、形状和内部结构而被视为有质量而无尺寸的几何点。 刚体:相互间距离始终保持不变的质点系组成的连续体。 平衡:物体相对于某一惯性参考系(地面可近似地看成是惯性参考系)保持静止或作匀速直线运动的状态。 失重:动态支撑反作用力小于体重的现象。 超重:动态支撑反作用力大于体重, 参考系:描述物体运动时作为参考的物体或物体群。 惯性参考系(静系):相对于地球静止或作匀速直线运动的参考系。 坐标系:为了定量的描述物体的运动,需要在参考系上标定尺度,标定了尺度的参考系即为坐标系。常用的是直角坐标系,又分为一维、二维、三维坐标系。 稳定平衡:人体在外力作用下,偏离平衡位置后,当外力撤除时,人体自然回复到平衡位置,而不需要通过肌肉收缩恢复平衡。特点:平衡时重心最低。 不稳定平衡:物体稍偏离平衡位置后,当去掉破坏平衡的力时,不能再恢复到原来的平衡位置。其特点是当物体偏离平衡位置时,其重心降低。 随遇平衡:人体在外力作用下,偏离平衡位置,当外力撤除时,人体既不回到原来的平衡位置,也不继续偏离原位置,而是在新的位置上保持平衡。特点:重心高度不变。有限度的稳定平衡:在一定的范围内,是稳定平衡,但超出范围时,偏离平衡位置则会失去平衡,成为不稳定平衡的情况。 2填空题: (1)运动是绝对的,但运动的描述是(相对的),因此在描述一个或物体的运动时,必须说明它相对于哪个物体才有明确的意义,称此物体为(参照物)。 (2)运动员沿400米跑道运动一周,其位移是(0 )米,所走过的路程是(400 )米。 (3)人体蹬起时,动态支撑反作用力大于体重,称为(超重)现象,下蹲时,动态支撑反作用力小于体重,称为(失重)现象。 (4)忽略空气阻力时,铅球从运动员手中抛出后只受到(重力)作用,这种斜抛运动可看作是由水平方向向上的(匀速直线)运动和竖直方向上的(匀变速度)运动的合

运动生物力学试题题库(试题)

运动生物力学试题题库(试题) 一、选择题(共25题) 1、人体骨骼能承受的力比其在日常生活中所受到的力大倍。 a.10倍 b.12倍 c.6倍 d.20倍 2、成年人体骨组织中大约是水份。 a.25%~30% b.15%~20% c.20%~25% d.30%~25% 3、成年人体骨组织中大约有是无机物和有机物。 a.80%~85% b.75%~80% c.65%~70% d.70%~75% 4、胶原纤维在拉伸过程中,破坏变形的范围在之间。 a.6%~8% b.10%~12% c.4%~6% d.12%~15% 5、骨承受冲击能力的大小与骨的结构有密切关系,头颅骨耐冲击比长骨大约左右。 a.60% b.40% c.30% d.70% 6、人体股骨所能承受的最大压缩强度比拉伸强度大约左右。 a.36% b.50% c.120% d.80% 7、当外力的作用时间是左右时,关节液是同时具有流动性和弹性的“粘弹液”,是柔软的弹性体,起着橡皮垫的作用,能够缓冲骨与骨之间的碰撞。 a.1/500s b.1/100s c.1/200s d.1/500s 8、当外力的时间达到左右时,关节液不在表现为“液体”,而表现为更坚硬的“固体”了,对于冲撞的冲力不能起缓冲作用。 a.1/500s b.1/100s c.1/1000s d.1/200s 9、以中立位为足与小腿呈90o角,则踝关节背屈和蹠屈的活动度是。 a.25o,35o b.35o,45o c.20o,30o d.30o,40o 10、中立位为膝关节伸直,膝关节可屈曲和过伸的活动度为。 a.165o,15o b.155o,10o c.145o,15o d.145o,10o 11、中立位为髋关节伸直,膑骨向上,膝关节伸直,髋关节屈和伸的活动度为。 a.165o,55o b.145o,50o c.145o,40o d.150o,40o 12、挺身站立中立位时,躯干背伸和侧屈的活动度分别为。 a.30o,20o b.40o,30o c.35o,25o d.40o,20o 13、中立位为头颈部而向前,眼平视,下额内收,颈部前后屈伸的活动度为。 a.35o b.45o c.35o,45o d.45o,35o 14、中立位为头颈部向前,眼平视,下额内收,颈部左右侧屈的活动度为。 a.45o b.35o c.40o d.40o,45o 15、人体站立时,正面投影面积约占身体体表面积的。 a.30%-36% b.35%-40% c.24%-30% d.38%-42% 16、高速骑行时,运动员身体投影面积约占其体表面积的。 a.24% b.31% c.21% d.27% 17、在游速为zm/s时,运动员所受形状阻力(压差阻力)占总力的。 a.50% b.70% c.60% d.40% 18、项韧带和黄韧带的主要成份是弹性纤维,对二者施加低载拉伸负荷时,其伸长变形程度为原长度的。 a.2倍 b.1.5倍 c.0.5倍 d.1倍 19、风洞实验证明,决定铁饼远度的因素排列是。 a.出手速度、出手角度、自转速度、器械倾角 b.出手角度、出手速度、器械倾角、自转速度 c.出手速度、器械倾角、出手速度、自转角度

运动生物力学复习资料

运动器官生物力学 1、影响骨拉压力学性质的因素: a)性别和年龄:男女在骨骼弹性模量、抗拉和抗压强度极限上没有显著差 异。 b)骨的各向异性及解剖部位差异:在最常见的载荷方向上,骨骼的强度和 刚度最大。 c)加载、应变速率的影响:(加载速率是指每单位时间内载荷增长量。每单 位时间内应变的改变为应变速率。)研究结果表明,骨的压缩强度极限和 弹性模量随应变速增高而增大。 d)应力集中影响:由于截面尺寸改变而引起的应力局部增大的现象称为 应力集中。在静载荷下,塑性材料与脆性材料对应力 集中的反映是不同的。对塑性材料可不考虑应力集中 的影响;对脆性材料,应力集中将大大降低杆件强度。 2、骨骼的力学特点 1)骨骼是各向异性材料,载荷方向不同其力学性质也不同。局部解剖位置 不同其力学性质也存在差异。 2)成熟密质骨压缩强度最高,拉伸强度次之,剪切强度最差。顺着纤维方 向的剪切强度低于横着纤维方向的剪切强度。松质骨的强度远远低于密 质骨的强度。 3)应力集中会使骨骼的强度降低。 4)加载速度增加,骨的强度和刚度增加,吸收能量的能力增加。 3、骨的功能适应性(Wolff定律) 骨功能的每一改变,都有与数学法则一致的确定的内部结构和外部形态的变化。 4、骨的压电效应 长骨被弯曲时,能产生压电,在凸侧 即张应力侧(拉侧)产生正电位, 在凹侧(压侧)即压应力侧产生 负电位。

5、疲劳性骨折: 1)概念:由于重复作用的较低负载引起的骨折,又叫应力性骨折、新兵骨 折、慢性骨折等。 2)发生机制:骨具有自我修复能力,只有在骨重建不足以弥补骨疲劳损伤 时才发生疲劳骨折——也就是说频繁的载荷妨碍了骨为防止骨折所进行 的重建活动。 3)影响应力性骨折的因素 a)应力大小 b)应力重复次数及负荷频率 c)负荷形式 d)骨的力学强度 e)肌肉疲劳程度 f)局部解剖结构 6、治疗的基本原则:受伤部位制动 7、肌肉活动对骨应力分布的影响: (A)胫骨在三点弯曲状态下压应力和张应力的分布。 (B)小腿三头肌的收缩造成胫骨后侧产生压应力,抵消了胫骨后侧的张应力。(C)当臀中肌松弛时,张应力作用于股骨颈上部骨皮质,压应力作用于下部骨皮质。臀中肌收缩能够抵消张应力。 8、术后康复时:避免主动做折弯、旋扭、剪切、拉伸动作;给予应力刺激 9、生物软组织材料具有很高的非线性、各向异性和粘弹性等性质。 其中粘弹性又包括滞后,松弛,蠕变 10、骨可能承受的负荷形式:拉伸、压缩、剪切、扭转、弯曲、复合。 11、强度:抵抗外力破坏的能力。 刚度:抵抗外力而不产生变形的能力。 稳定性:保持平衡形态的能力。 12、外界有电刺激,骨更易愈合:电刺激骨愈合技术 13、关节软骨的功能: (1)在广泛区域内使关节负荷分散,可减少接触关节面上的应力。 (2)可在相对关节面上发生一定活动而有最小的摩擦和耗损。 (3)富有弹性,能起到缓冲震动的作用。 (4)在受到压力时,关节软骨具有渗透性。 14、软骨的生物力学性能: a)软骨的粘弹性 b)关节软骨的渗透性:渗透性和压应力关系:健康关节软骨的渗透性随其压力应变或压应力的增大而降低。 c)关节软骨的润滑性

北京体育大学 运动生物力学复习题讲课教案

北京体育大学运动生物力学复习题

运动生物力学复习题

第一章绪论 运动生物力学是研究体育运动中人体机械运动规律的科学。 第二章人体运动实用力学基础 一、名词解释 1.稳定角:重心垂直投影线和重心至支撑面边缘相应点连线间的夹角。 2.支撑面:支撑面积是由各支撑部位的表面及它们之间所围的面积组成的。 3.转动惯量:物体转动时惯性大小的量度。 4.超重现象:动态支撑反作用力大于体重的现象。 5.失重现象:动态支撑反作用力小于体重的现象。 6.稳定系数:当倾倒力开始作用时,稳定力矩与倾倒力矩的比值。 7.上支撑平衡:支撑点在重心上方的平衡。 8.下支撑平衡:支撑点在重心下方的平衡。 9.人体运动的内力:人体内部各部分之间的相互作用力。 二、填空 1.运动是绝对的,但运动的描述是相对的。因此在描述一个点或物体的运动时,必须说明它相对于哪个物体才有明确的意义,且称此物体为参照物。 2.在运动学中有两个实物抽象化模型,即质点和刚体。 3.当加速度方向与速度方向相同时称为加速运动,反之称为减速运动。 4.运动员沿400米跑道运动一周,其位移是 0 ,所走过的路程是 400m 。 5.篮球运动中的投篮过程可看作是一个抛点低于落点的斜上抛运动,而投掷项目中,器械的运动可以看做是一个抛点高于落点的斜上抛运动。 6.人体蹬起时,动态支撑反作用力大于体重,称为超重现象,下蹲时,动态支撑反作用力小于体重,称为失重现象。 7.乒乓球弧旋球飞行的原因是运动员打球时使球旋转,由于空气流体力学的作用,产生了马格努斯效应的结果。 8.忽略空气的阻力,铅球从运动员手中抛出后只受到重力的作用,这种斜上抛运动可看作是由水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的竖直上抛的合运动。 9.身体绕某转轴的转动惯量的大小,是随身体各环节相对转轴的距离的改变而改变的。 10.游泳时,运动员受到的阻力主要有三种,它们是摩擦阻力、形状阻力和兴波和碎波阻力。 三、判断题 1.人体在做平衡动作时,需由外力及肌肉、韧带等内力矩共同维持平衡。(√) 2.人在平衡时,仍需消耗一定的生理能。(√) 3.人在自然站立时,女子和男子的平均重心高度是一样的。(×) 4.在身体姿势的变化过程中,人体中心不可以移出体外。(×) 5.人体保持平衡动作的力学条件是合外力及和外力矩为零。(×) 6.用一维重心板测量人体重心的原理是力矩平衡原理。(√)

运动生物力学复习题精华版

运动生物力学A 一、名词解释(24') 1、最佳技术动作:指考虑了运动员的个体差异,应用一般技术原理,以达到最理想的运动成绩。既有共性又有个性特征的运动技术 2、运动生物力学:是研究体育运动中人体机械运动规律的科学 3、动量定理:物体动量的增量等于其所受的冲量,即: F ?△ t=mV2-mV1 4、非惯性参考系:指相对于地球做变速运动的参照物或是相对于惯性参照系做变速运动的参照物 5、运动的相对性:研究同一物体的运动,如果选择的参照系不同,描述它的运动情况的结论也不同 6、刚体:由相互间距离始终保持不变的许多质点组成的连续体 7、鞭打:指人体上肢开放运动链中各环节由近端至远端依次发力和制动。 8、平行轴定理:物体对某转动轴的转动惯量,等于物体对于通过其质心且与该轴平行轴的转动惯量加上物体的质量与两平行轴间距离平方的乘积 9、动量矩定理:刚体动量矩的增加量等于它所受到的冲量矩的定理 10、转动定律:刚体绕定轴转动时,物体转动状态的改变与作用于物体的合外力矩成正比, 与物体绕轴的转动惯量成反比,即B =XM/I 11、人体外力:若将人体确定为研究对象,那么外界其他物体对人体的作用则称为人体外力 12、伯努利定律:流动速度大的地方压强小,流动速度小的地方压强大 13、力的平移定理:指作用在物体的力可以平移到任何一点,但必须同时附加一力偶,此附加力偶的矩等于原来的力对新作用点的矩 14、惯性参考系:指地球、相对于地球静止或做匀速直线运动的参照物 15、动作技术原理:是指完成动作技术动作的基本方法、过程,对群体而言具有共性特征。 16、人体内力:若将人体整体看作一个力学系统,则人体内部各部分相互作用的力称为人体内力 二、填空(10') 1、按机械运动的形式可将人体分为(平动)、(转动)和(复合运动)。 2、转动作用在体育运动中主要有(定向)、(变向)、(加速)和(平动)。 3、 4、功是能量转化的(量度)。 5、由于人体在地球上不同位置的(纬度)的不同,所以在进行跳远运动时海拔较(高)的地方举行的比赛运动员取得的成绩比较好。 6、计算人体的瞬时速度是用(人体)的位移除以经过这段位移所用的(时间之比)所得的。 7、平衡力学的条件(作用于人体或器械的合外力为零)、(作用于人体或器械的合力矩为零)。 8、能量大的物体做功(大)反之(小)。 9、力偶是指(等大)、(反向)不在同一直线上的一对平衡力。 10、流体的连续性原理是指(流速)与(截面积的大小)成反比。 1 1 、人体上肢的基本运动形式为(推)、(拉)和(鞭打)。 12、鞭打动作在体育运动中较为常见,在(掷标枪)、(羽毛球)等体育项目中最为常见。 13、在生物力学中参考系可分为(惯性参考系)和(非惯性参考系)。 三、单选题(10') 1 、公路汽车赛时,两辆汽车A 和B 以相同的速度沿着相同的方向行驶,下列说法不正确的是:( D ) A 以 B 汽车为参照物,A 汽车是静止不动的。 B以B汽车中的驾驶员为参照物,A汽车是静止不动的。 C以地面为参照物,A和B都是运动的。 D以B汽车为参照物,地面是静止的。 2、关于刚体平动的运动轨迹,下列说法正确的是:(C )

《运动生物力学》课程 作业习题

总复习 一、名词解释 特征画面: 特征画面是指人体运动过程中整体或局部肢体姿态所处的特殊位置,特征画面可作为区分不同动作阶段的临界点 骨杠杆 : 骨骼是生物运动链的刚性环节,它们的可动连接构成了生物运动链的基础。在生物运动链中环节绕关节轴转动,其功能与杠杆相同,称做骨杠杆 刚度 : 刚度是指材料的抵抗变形的能力 强度: 强度是指材料抵抗破坏的能力,大小取决于材料的强度极限。 转动惯量: 转动惯量是量度转动物体惯性大小的物理量,用以描述物体保持原有转动状态的能力。 相向运动: 相向运动动作是指身体一部分向某一方向运动(转动)时,身体的另一部分会同时产生反方向的运动(转动)。 环节: 相邻关节之间的部分称环节 相对力量: 相对力量是指运动员单位体重所具备的力量。 肌肉松弛: 被拉长的肌肉张力随时间延长而变小。人们把被拉长的肌肉张力随时间的延长而下降的特性称为肌肉松弛 单生物运动链: 两个相邻骨环节及其之间的可动连接构成了单生物运动链,包括相邻的两个环节和连接在这两个环节之间的关节 动作技术原理:指完成某一基本动作所要遵循的一般规律,不考虑运动员的个体差异。 最佳运动技术: 指考虑了运动员的个体差异,应用一般技术原理,以达到最理想的运动成绩,是既有共性又有个性特征的运动技术。 运动学特征:运动体在时间和空间等方面所表现出的差异特性。包括时间特征、空间特征与时空特征 人体重心:人体各个环节所受地球吸引力的合力作用点。 稳定角:稳定角是指重力作用线和重心至支撑面边缘相应点的连线间的夹角 肌肉的激活状态:肌肉兴奋时其收缩成分力学状态的变化。 肌肉静息长度:肌肉兴奋时,其收缩元表现最大张力时的长度。 缓冲:在抵抗外力作用的过程中,人体环节由伸展状态过度到屈曲状态的过程。 鞭打动作:在克服自重或外周阻力的过程中,人体各环节依次加速和制动,使其末端获得极大速度的动作形式。环节相对重量:环节重量与人体体重的比值。 二、填充题 1.在生物力学中,描述点的坐标位置、速度、加速度随时间变化的方法有三种,他们是___________、______________和_______________。 2.人体运动是非常复杂的,通常把人体简化为质点。按质点的运动轨迹,可将人体运动分为_________ 和_________;按机械运动形式,可将人体运动分为_________、_________和________________。

运动生物力学重点

运动生物力学重点https://www.wendangku.net/doc/ab9620315.html,work Information Technology Company.2020YEAR

运动生物力学 第一章 运动生物力学是生物力学的一个重要分支,是研究体育运动中人体机械运动规律的科学。它是将体育运动中人体(或器械)复杂的运动形式及变化规律结合力学和生物学的原理进行研究的一门科学。 运动生物力学的任务: 1改进运动技术。 2改善训练手段。 3改革运动器材。 4预防运动损伤。 5运动康复与健康促进。 运动生物力学的研究方法:分析法测量法 测量方法有:运动学测量、动力学测量、人体测量及肌电图测量。 运动学测量参数---肢体的(角)位移、(角)速度、(角)加速度等。 运动学参数---主要界定在力的测量。 人体测量参数----人体环节的长度、围度及惯性参数如质量、转动惯量。 肌电图参数----测量肌肉收缩时的神经支配特性。 20世纪生物力学的发展主要体现在3个方面: 1生物力学发展成为大学的专业课程。 2生物力学研究结果逐渐用于实践,如医学工业体育等方面。 3生物力学研究人类和动物运动及运动对肌肉—骨骼系统的影响。 第二章 动作结构运动时所组成的各动作间相互联系、相互作用的方式或顺序称为动作结构。 人体动作结构特征 1.运动学特征---时间特征、空间特征、时空特征。 2.动力学特征---力的特征、能量特征、惯性特征。 动作系统-不同运动项目中的动作技术,都是由若干单一动作组成的。大量单一动作按一定规律组成为成套的动作技术,这些成套的动作技术称为动作系统。 动作系统的分类及特点 1.周期性动作系统 特点---反复性和连贯性、节律性、交互性、惯性作用。

运动生物力学总复习归纳

1. 生物力学:是研究活体系统机械运动规律的科学 2. 运动生物力学:是研究体育运动中人体机械运动规律的科学 3. 动作技术原理:是指完成某项动作技术的基本规律,它适用于任何人,不考虑运动员的性别、体型、运动素质的发展水平和心理素质等的个体差异,是具有共性特点的一般规律。 4. 最佳动作技术:是考虑了个人的身体形态、机能、心理素质和训练水平来应用一般技术原理,以达到最理想的运动成绩,即它既具有共性,也具有个性特征的运动技术 5. 运动生物力学的任务:1. 研究运动员身体结构和机能的生物力学特征,为运动员选材提 供理论依据 2. 研究各项动作技术确立,动作技术原理,建立动作技术模式来指 导教学和训练 3.结合运动员个人的身体形态、机能和运动素质等的特点,研究适 合个人的最佳动作技术方案和进行动作技术诊断 4.探索预防运动创伤和康复手段的力学依据 5.设计和改进运动器械 6.为改进训练方法提供依据 注:运动生物力学的发展简史(第6到10页)要看看 6. 质点:具有质量,但可忽略其大小、形状和内部结构而视为几何点的物体 7. 刚体:由相互间距离始终保持不变的许多质点组成的连续体 8. 运动的相对性:物体的运动取决于参考物体选取的性质叫做运动的相对性 9. 参考系:描述物体运动时选作为参考的物体或物体群叫做参考系(或参照系) 坐标系:指设置在参考系上数轴,是参考系的数学抽象,它在性质上起着参考系的作用,而在数量上又能精确描述 坐标系三要素:参照原点,参照方向,参照单位 10. 惯性参考系:把相对于地球静止的物体或相对于地球做匀速直线运动的物体作为参考标准的参考系叫做惯性参考系,又称为静坐标或静系 11. 非惯性参考系:把相对于地球做变速运动的物体作为参考标准的参考系叫做非惯性参考系,又叫动参考系或动系 12.把人体简化为质点,按质点运动的轨迹可分为直线运动和曲线运动 13.直线运动分为匀速直线运动和变速直线运动 曲线运动分为圆周运动和斜抛物体运动 14. .按机械运动的形式可将人体运动分为平动、转动和复合运动(把人体简化为刚体) 15.质点的绝对运动:运动着的质点(动点)相对于静参考系的运动 相对运动:动点相对于动参考系的运动 牵连运动:动参考系相对于静参考系的运动 16.运动的描述方法:在运动生物力学中,对运动的描述采用运动方程、图像法和表格法 17.运动学量的特征:(一)瞬时性(二)矢量性(三)相对性(四)独立性 18. 独立性是指物体在空间运动时,在各个方向上独立保持自己运动的性质 1.力的三要素:影响力的作用效应的因素有力的大小、方向和作用点 2.人体运动的内力和外力区别: 若将人体看作一个力学系统,那么人体内部各部分相互作用的力称为人体内力 如果把人体看成一个力学系统,那么来自人体外界作用于人体的力称为人体外力3.牛顿运动定律及其应用

运动生物力学习题集

运动生物力学习题集 一、判断题 1、运动生物力学研究的核心是技术动作() 2、运动生物力学的研究对象是生物体() 3、肌肉收缩力是人体的外力。() 4、运动生物力学研究的核心是人体内部结构。() 5、人体运动器系的形态和构造同它的功能相适应。() 6、由于外力作用引起的固体内各质点之间相互作用力的改变量,称之为外力。() 7、一般δ>5%称为塑性材料,δ<5%称为脆性材料。() 8、弹性材料的特点是:应力与应变成正比,材料不能保持固定形状,在外力作用下,外力功转换为动能。() 9、物固体材料如骨、软骨、肌肉、血管壁、皮肤等都具有粘弹性。() 10、骨对生理应力刺激的反应往往处于平衡状态,应力越大,骨的增生和密度增厚越强。() 11、应力的大小与至骨干中性轴的距离成反比,距中性轴越远,应力越小。() 12、剪应力的量值与其距中性轴的距离成正比,距中轴越远,剪应力越大。() 13、当载荷或变形接近骨的极限强度时,骨就迅速疲劳。() 14、体育锻炼可促进骨的形态结构发生变化,使骨变得更加粗壮和坚固,抵抗和种载荷的能力不断提高。() 15、骨对冲击力的抵抗比较小,耐持续性能比较差,同其他材料相比,抗疲劳性能亦差。() 16、压缩负荷能够刺激新生骨的生长,促进骨折的愈合。() 17、恒定的压应力会引起骨生长,而间歇的压力则促使骨的萎缩。() 18、骨在压力情况下易损坏,在张力情况下不易损坏。() 19、关节的作用一是保证人体的的运动,二是起到支点的作用。() 20、正常成人关节软骨的抗张硬度和抗张强度,随着离关节面的距离增加而增加。() 21、两关节面弧度差越大,关节的运动幅度就越大。() 22、从希尔方程可知骨骼肌收缩时,负荷P增加,速度V减小;反之,P减小,V增加。() 23、掷标枪最后用力阶段,运动员用力效果很大程度上依赖于力的梯度。() 24、由于并联弹性成分的粘弹性特点,拉长产生的被动张力有随时间延长而上升的特性。() 25、肘关节有3个自由度。() 26、自由刚体有6个自由度。() 27、动作结构是借以区别不同动作,是正确动作的依据。() 28、人体质心和重心一般被认为是共点。() 29、物体质量越小,保持原有运动状态的能力也越小。() 30、物体转动惯量越大,保持原有运动状态的能力也越大。() 31、无论人体姿势如何改变,人体身体总质心的位置都不会移到体外() 32、质量他是度量转动物体惯性大小的物理量。() 33、转动惯量他是度量转动物体惯性大小的物理量。() 34、质量时只有大小没有方向的标量() 35、质量是物体固有属性是恒量。() 36、力的三要素是大小方向作用点所以它是矢量。() 37、自由体是可任意方向移动的物体。() 38、力偶是一对大小相等方向相反的力。() 39、力若加一力偶可平行与自身移动到任意一点。()

运动生物力学复习带答案

料资复习生运动物力学)科(本绪论 1名词解释: 运动生物力学的概念:研究体育运动中人体及器械机械运动规律及应用的科学。 2填空题: (1)人体运动可以描述为:在(神经系统)控制下,以(肌肉收缩)为动力,以关节为(支点)、以骨骼为(杠杆)的机械运动。 (2)运动生物力学的测量方法可以分为:(运动学测量)、(动力学测量)、(人体测量)、以及(肌电图测量)。 (3)运动学测量参数主要包括肢体的角(位移)、角(速度)、角(加速度)等;动力学测量参数主要界定在(力的测量)方面;人体测量是用来测量人体环节的(长度)、(围度)以及(惯性参数),如质量、转动惯量;肌电图测量实际上是测量(肌肉收缩)时的神经支配特性。 2 简答题: (1)运动生物力学研究任务主要有哪些? 一方面,利用力学原理和各种科学方法,结合运动解剖学和运动生答案要点: 理学等原理对运动进行综合评定,得出人体运动的内在联系及基本规律,确定不同运动项目运动行为的不同特点。另一方面,研究体育运动对人体有关器系结构及机能的反作用。其主要目的是为提高竞技体育成绩和增强人类体质服务的,并从中丰富和完善自身的理论和体系。具体如下: 第一,研究人体身体结构和机能的生物力学特性。 第二,研究各项动作技术,揭示动作技术原理,建立合理的动作技术模式

来指导教学和训练。 第三,进行动作技术诊断,制定最佳运动技术方案。 第四,为探索预防运动创伤和康复手段提供力学依据。 第五,为设计和改进运动器械提供依据(包括鞋和服装)。 第六,为设计和创新高难度动作提供生物力学依据。 第七,为全民健身服务(扁平足、糖尿病足、脊柱生物力学)。 第一章人体运动实用力学基础 1名词解释: 质点:忽略大小、形状和内部结构而被视为有质量而无尺寸的几何点。刚体:相互间距离始终保持不变的质点系组成的连续体。 平衡:物体相对于某一惯性参考系(地面可近似地看成是惯性参考系)保持静止或作匀速直线运动的状态。 失重:动态支撑反作用力小于体重的现象。 超重:动态支撑反作用力大于体重, 参考系:描述物体运动时作为参考的物体或物体群。 惯性参考系(静系):相对于地球静止或作匀速直线运动的参考系。 坐标系:为了定量的描述物体的运动,需要在参考系上标定尺度,标定了尺度的参考系即为坐标系。常用的是直角坐标系,又分为一维、二维、三维坐标系。 稳定平衡:人体在外力作用下,偏离平衡位置后,当外力撤除时,人体自然回复到. 平衡位置,而不需要通过肌肉收缩恢复平衡。特点:平衡时重心最低。不稳定平衡:物体稍偏离平衡位置后,当去掉破坏平衡的力时,不能再恢

运动生物力学考试复习题

(以下非标准答案,仅供参考) 一、填空题 1根据转动运动中角量与线量的关系,要增加排球运动中扣球的速度,主要应增加运动员上肢的转动半径和角速度。 2物体所受冲量矩大小和物体动量矩的变化量相等 3在研究人体运动时,为了突出主要矛盾,需要把人体和器械近似地看成质点或刚体。 4肌肉在收缩用力的过程中,其肌力的大小会随时间的延长而减小,这种现象称为肌肉松弛 5原地纵跳中,下蹲时会出现失重现象。 6人体的质量越大,则惯性越大。 7掷铅球的最佳抛射角一般小于45度,它取值的大小与出手点高度和空气阻力两个因素有关。 8速度、加速度矢量的合成与分解遵循平行四边形法则。 9根据斜抛运动公式,影响投掷成绩的主要因素是初速度、出手高度和出手角度 10物体产生运动状态改变的基本原因是由于力的作用,但是当物体惊醒转动运动时,除了有力的作用存在以外,还需要有力臂的存在。 11人体运动的"速度-时间"曲线与时间轴所包络的面积表示位移大小。 12跳高用的海绵垫主要用途是延长作用时间,以减少冲力。 13在人体运动的平衡动作中,人体的支撑面大就意味着动作越稳定。 14跳远当人体处于腾空状态时,若忽略空气阻力,其水平方向的运动速度不变。 15曲线运动属于质点的基本运动。此时,我们将人体运动看做是质点运动。 16动力曲线与时间轴所包络的面积值表示冲量的大小。 17当物体所受合外力为零,而合外力矩不为零时,物体将发生转动运动。 18力的效应有内效应和外效应两种,力作用的内效应表现为使物体形状发生变化。 19利用运动技术录像资料可以确定完成动作的时间,主要是与拍摄的频率有关 20物体运动是指物体间的相对位置发生了变化。 21滑雪运动员从斜坡上滑下时,他受到的作用力有重力、地面支撑支作用力和空气阻力、摩擦力。 22骨结构会因为机械应力或外力的影响,而使骨的大小、形状、结构发生变化。 23冲量矩是影响物体转动量变化大小的根本原因。 24研究力在一定时间内的累积效应采用的是冲量。 25在体育运动中,人体重心位置可随身体姿势的变化而变化 26人体转动时,其惯性大小的影响因素有质量和人体质量分布、转动轴位置。 27省力杠杆在人体关节中分布较少,比较典型的是踝关节在做提踵动作时表现为省力杠杆形式 28在体育运动中,为了增大局部肢体的动量矩,通常采用的途径有提高转动速度和伸展肢体长度以增加转动惯量。 29挺身式跳远的空中动作中,腿、手臂和躯干的运动应遵循相向运动或动量矩守恒原理。 30转动惯量是描述转动运动规律的基本原理。 31力矩的大小是指力与力臂的乘积。

运动生物力学考试试题答案

运动生物力学考试试题答案 一.名词解释: 1.人体外力:若将人体看作一个力学系统,则人体以外作用在人体的力称为人体外力。 2.稳定角:物体重力作用线与支撑面边界点连线之间的夹角。 3.生物运动链:一系列生物运动偶串联式的连接在一起构成生物运动链。 4.质点:只有质量大小,而没有形状的物体叫质点。 5.参照系:是指描述人体是否运动时,所选定的作为参考标准的物体或物体群。 二.填空题: 1.运动生物力学:是研究人体运动力学规律的科学。2.省力杠杆、速度杠杆、平衡杠杆3.速度方向4.易流动性粘滞性连续性5.大小方向作用线6.瞬时性、矢量性、相对性、独立性7.平动、转动、复合运动8.直线运动、曲线运动 三.选择题: 1.B 2.C 3.B 4.A 5.C 6.A 7.B 8.B 9.C 10.C 四、简答题: 1.准确化同步化计算机化模型化最优化系统化。每点1分。 2.(1)支撑面的大小(2)重心高度(3)体重。 3.内力:若将人体看做一个力学系统,则人体内部各部分相互作用的力称为人体内力。 外力:若将人体确定为研究对象,那么外界对人体作用的力称为人体外力。 内力和外力的区分是相对系统而有言的。由于系统选择的不同,同一个力既可看作内力,又可看作外力。例如:肱二头肌张力对前臂而言是外力,而对整个上臂而言肱二头肌的张力又是内力。(2)人体内力和外力是相互联系的,内力是人体运动的必要条件,但内力只有通过外力才能使人体产生整体运动状态的变化。 4.运动生物力学研究体育运动中人体所进行的各种体育动作,以及在各种不同条件下,人体产生运动和运动状态改变的力学和生物学原因。因此,运动生物力学研究应以体育动作为核心,运用人

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