运动生物力学
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
d.出手角度、器械倾角、出手速度、自转角度
20、决定跳高高度的首要因素为。
a.助跑速度
b.踏跳脚离地时重心的高度
c.起跳时向上的初速度和使重心上升的高度
d.过杆时身体重心横杆的距离
21、直立站立时，我国男性和女性人体重心的高度大约分别为身高的。
a.58%,55%
b.56%,55％
c.57%,56%
d.57%,55%
22、人体惯性参数广泛用于体育、国防工业、医学、康复器械的研究、教学、生产等领域，以下那种人体惯性参数测量方法更为准确？
a.尸体解剖法
b.活体测量法
c.人体测量法
d.〆射线扫描法
e.CT法
23、跳远跳板起跳时，起跳角小于说明起跳偏迟。
a.65o
b.70o
c.75o
d.60o
24、肌肉结构中的收缩成分是由组成。
a.肌小节的肌球蛋白和肌纤蛋白微丝
b.肌小节的肌凝蛋白和肌动蛋白微丝
c.肌束膜和肌纤维膜
d.肌原纤维本身的横桥和Z线等
25、维持关节稳固性的因素为。
a.肌肉
b.骨骼
c.关节腔内负压
d.骨骼
e.关节软骨
f.韧带
二、填空题（共30题）
1、在生物运动链中，骨骼是环节的，关节是运动的，肌肉收缩则为环节绕关节轴转动提供。
2、骨杠杆同机械杠杆一样也可以分为、、。
3、人的胫骨能负载，极限负荷大约等于体重的倍。
4、骨组织中大约有是水份，其于是无机物和有机物。
5、关节软骨是一种各向异性、、、的可渗透物质。
6、人体的韧带和肌腱都由致密结缔组织构成，主要含有、和。
7、人体各骨关节的基本运动形式可以归纳为、和。
8、根据平衡稳定程度的分类可把人体平衡分为、、
和。
9、如果把人体简化为质点，按质点运动的，可分为运动和运动。
10、加速度是一个，有和。其表达式为。
11、由加速度表达式可以看出，加速度值可以取、和。
12、按机械运动的形式可将人体运动分为、和。
13、直线运动包括、；曲线运动包括、。
14、力的三要素是指力的、和。
15、力的作用是使物体产生和，这就是力的效应，前者为，后者为。
16、力的作用线通过人体质心的力叫做，如力。力的作用线不通过人体质心的力叫做，如力。
17、力与力至质心的距离叫做力对质心的，或称为。
18、肌肉结构的力学模型是个元件组成，称为模型，具体为、、。
19、人体基本体育动作可分为、、、、。
20、如果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，如
、、、等。
21、肌张力对于人体整体而言是；而肌张力作用于人体环节而言就是。
22、体育运动中常见的人体外力有、、和等。
23、摩擦力是两个相互接触的物体相对运动或有相对运动趋势时产生的力，分、
、。
24、作用力和反作用力是一对的力，如果作用力是摩擦力，反作用力也一定是，如果作用力是向心力，反作用一定是。
25、人体惯性参数是指人体整体及环节的、、及。
26、决定肌肉收缩功率的因素是和。
27、肌肉结构三元素中并联弹性成分由和组成。
28、肌肉结构三元素中串联弹性成分是由肌原纤维本身的和等组成。
29、一种材料的力学性质即有的力学性质，又有的力学性质，这种材料就是粘弹性材料。
30、剧烈运动会使韧带的机械应力增加，从而使其和增加，并使韧带。
三、判断题（共40题）
1、骨的有机成份组成网状结构，使骨具有坚固。（）
2、骨的无机物成分填充在有机物的网状结构中，使骨具有弹性。（）
3、有研究认为，无机物使骨具有抗张能力。（）
4、有研究认为，有机胶原纤维使骨具有抗压能力。（）
5、骨的重量轻于钢和花岗石，且密度也比二者小得多。（）
6、恒定的压应力会引起骨萎缩，而间歇性的压应力则促使骨生长。（）
7、人在日常生活当中，骨干最经常承受的载荷是压缩负荷，而压缩负荷能够刺激新生骨的生长，促进骨折的愈合。（）
8、骨骼和韧带维持关节稳定和平衡的作用与静力平衡。（）
9、骨骼和韧带维持关节稳定和平衡的作用为动力平衡。（）
10、肌肉维护关节稳定和平衡的作用为动力平衡。（）
11、肌肉维护关节稳定和平衡的作用为静力平衡。（）
12、肌肉结构力学模型中的并联弹性成分，为非线性粘弹性体。被牵拉时产生的弹力，称为被动张力。（）
13、肌肉结构力学模型中的并联弹性成分，为非线性粘弹性体，被牵拉时产生弹力，称主动张力。
14、肌肉结构三元素中并联弹性成分是由肌束膜和肌纤维等结缔组织组成的。（）
15、肌肉结构三元素中并联弹性成分是由肌纤维本身的横桥和Z线等组成。（）
16、肌肉结构三元素中串联弹性成分是由肌原纤维本身的横桥和Z线等组成。（）
17、肌肉结构三元素中串联弹性成分是由肌束膜和肌纤维膜等结缔组织组成。（）
18、肌肉收缩力量的大小，主要取决于参与收缩的横桥数目。（）
19、肌肉收缩力量的大小，主要取决于参与收缩的肌粗、细微丝的数目。（）
20、表现最大张力时的长度称作为肌肉的静息长度。（）
21、表现最大张力时的长度称作为肌肉的平衡长度。（）
22、肌肉的静息长度，约为肌肉的平衡长度的125％。（）
23、肌肉的静息长度，约为肌肉的平衡长度的25％。（）
24、解除一切负荷的肌肉长度，称作为肌肉的平衡长度。（）
25、解除一切负荷的肌肉长度，称作为肌肉的静息长度。（）
26、在肌肉长度大于静息长度时，粗、细肌丝趋向拉开，肌肉收缩时张力下降。（）
27、在肌肉长度大于静息长度时，粗、细肌丝趋向拉开，肌肉收缩时张力增大。（）
28、当肌肉长度短于静息长度时，部分粗、细微丝重叠，肌肉收缩时的张力下降。（）
29、当肌肉长度短于静息长度时，部分粗、细微丝重叠，肌肉收缩时的张力增大。（）
30、在完成动作时，肌肉被拉长后及时收缩，才能充分利用肌肉弹性成分的被动张力。（）
31、在完成动作时，肌肉被拉长后及时收缩，不能充分利用肌肉弹性成分的被动张力。（）
32、肌肉收缩用力时，达到最大力值所需的用力时间大于起跳蹬地，踏跳用力的时间。（）
33、运动员最大发力的效果很大程度上依赖于力的梯度。（）
34、决定肌肉收缩功率的因素是肌肉收缩力和收缩速度。（）
35、人体完成大负荷动作时，憋气收腹对脊柱有损伤作用。（）
36、人体完成大负荷动作时，憋气收腹对脊柱有保护作用。（）
37、实验证明，膝关节屈曲90o左右，下肢各关节的伸展功率最大。（）
38、剧烈运动会使韧带的机械应力增加，从而使其刚度和强度增加，并使韧带肥大。（）
39、剧烈运动会使韧带的机械应力增加，从而使其刚度和强度降低，并使韧带肥大。（）
40、生物固体材料如骨、软骨、肌肉、血管壁等都具有粘弹性。（）
四、名词解释（共20题）
1、省力杠杆
2、平衡杠杆
3、速度杠杆
4、惯性参照系
5、非惯性参照系
6、参照第
7、转动惯量
8、质量
9、约束反力
10、力矩
11、上支撑平衡
12、下支撑平衡
13、混合支撑平衡
14、瞬时速度
15、阿基米德定律
16、牛顿第三定律
17、牛顿第二定律
18、牛顿第一定律
19、动量守恒定律
20、动量矩守恒定律
五、问答题（共8题）
1、希尔方程的热力学特征是什么？肌肉力学特征是什么？其重要意义是什么。
2、肌肉长度与总张力的关系主要有哪几点？
3、运动物力学的学科内容主要包括哪几个方面？
4、周期性动作系统的主要结构特点是什么？
5、缓冲动作能提高肌肉的弹性形变势能和肌张力，其主要生物力学原理是什么？
6、决定跳高高度的3大要素是什么？
7、人体惯性参数主要用于哪些方面？
8、灵活性和稳固性是人体骨关节同时具备的运动功能，主要影响因素有哪些？
六、论述题（共6题）
1、简述关节软骨的营养吸收机制。
2、简述关节软骨的形变渗透的营养润滑机制对运动的训练和健身运动时，关节功能的保持和损伤的指导意义。
3、试述肌肉力量和肌肉收缩速度的变化关系对力量训练的指导意义。
4、试述腰椎间盘的构造和主要生物力学的特征。
答：腰椎间盘是由腰椎间盘由纤维环髓核，上下椎体的终极构成的一个完整的充有液体的弹性系统。椎体的终板，是玻璃样关节软骨，在堆间盘上方和下方，形成椎间盘头、尾的壁。具有形变渗透功能。腰椎间盘的外壁由弹性纤维的纤维环构成，纤维环纤维彼此层层斜向交叉，环绕上下两端维体终板周缘，附着于椎体。纤维环中间包绕着髓核。髓核与椎间盘基质，为胶状液体，具有吸附液体，保持水平衡及髓核内压的功能。腰椎间盘的主要生物力特征：
（1）纤维环纤维是弹性纤维，形变能力超过自身长度一倍，椎间盘的弹性来源于纤维环而不是髓核。斜状交织的纤维环可使椎体骨之间产生“摇椅”状运动、旋转运动和平动。
（2）髓核是流体状被容纳在一个密闭的容器内，因此，符合流体承受压力的帕斯卡定律，即髓核不能被压缩，而是将单位面积上的承受的压力毫无减少的传送到容器的每一个单位面积上去。无论椎体骨发生什么方向的运动，椎间盘内压保持不变。
（3）具有弹性椎间盘和椎体终板，交替地承受挤压和放松，形成一种机械原动力，实现椎间盘内的营养渗透循环。椎间盘纤维环的高弹性功能，即是维持椎间盘的营养供给和脊柱柔韧性的力学条件和保证，也是纤维环自身力学性能正常的保证。
5、试述下蹲膝关节屈曲约为90o时，迅速起跳，起跳高度的主要生物力学因素。
6、跳高的助跑速度一般为7-8米/秒，慢于全速跑，但可以通踏跳获得较高的起跳高度，其主要的生物力学因素有哪些？
运动生物力学试题题库（答案）
一、选择题（共25题）
1、C
2、C
3、D
4、A
5、B
6、A
7、B
8、C
9、B 10、C 11、C
12、A 13、A 14、A 15、A 16、C 17、A 18、A 19、A 20、C 21、B
22、E 23、B 24、A 25、ABCDEF
二、填空题（共30题）
1、基础、枢纽、动力
2、省力杠杆、平衡杠杆、速度杠杆
3、1500—3000kg、20—50
4、25％—30％、70％—75％
5、非均匀、粘弹性、充满液体
6、胶原纤维、弹性纤维、成纤维细胞
7、屈伸运动、收展运动、旋转运动
8、稳定平衡、不稳定平衡、随遇平衡、有限度的稳定平衡
9、轨迹、直线、曲线
10、矢量、大小、方向
11、正值、零、负值
12、平动、转动、复合运动
13、变速直线运动、匀变速直线运动、抛体运动、圆周运动
14、大小、方向、作用点
15、加速度、形变、外效应、内效应
16、正心力、重、偏心力、磨擦
17、力矩、转矩
18、三元素、收缩成分、弹性成分、串联弹性成分
19、推、拉、鞭打动作、缓冲、蹬伸、躯干的扭转、相向动作、摆动动作。(答出其中
5个即可)
20、肌肉张力、韧带张力、组织粘滞力、关节约束力
21、内力、外力
22、重力、弹力、摩擦力、流体作用力
23、静摩擦力、滑动摩擦力、流动摩擦力
24、相同性质、摩擦力、离心力
25、质量、质心位置、转动惯量、转动半径
26、肌肉收缩力、收缩速度
27、肌束膜、肌纤维结缔组织
28、横桥、z线
29、弹性材料、韧性材料
30、强度、刚度、肥大
三、判断题（共40题）
1、×
2、×
3、×
4、×
5、√
6、√
7、√
8、√
9、×10、√
11、×12、√13、×14、√15、×16、√17、×18、√19、×
20、√21、×22、√23、×24、√25、×26、√27、×28、√
29、×30、√31、×32、√33、√34、√35、√36、×37、√
38、√39、×40、√
四、名词解释（共20题）
1、阻力点在支点和动点之间的杠杆。
2、支点在阻力点与动点之间的杠杆。
3、动力点在支点与阻力点之间的杠杆。
4、是指以地球或相对于地球动的物体、或作匀速直线运动的物体作为参照系，通常又称为静参照系。
5、是指以相对于地球作变速运动的物体，或者说相对惯性参照系做加速运动的物体作为参照系。
6、又称参考系，是指人体是否运动时，所选定作为参考标准的物体或物体群。
7、是量度转动的物体惯性大小的物理量，用以描述物体保持原转动状态的能力。
8、质量是物体含有物质的多少、是量度平动物体惯性大小的物理量，用以描述物体保持原有运动状态的能力。质量是恒量，是具有大小，没有方向的量。
9、指约束作用于物体的力，其大小等于加在约束上的力，方向与之相反。
10、是量度力对物体作用时产生转动效果的物理量。
11、人体处于平衡，且支撑点在人体重心的上方的平衡状态。
12、人体处于平衡、且支撑点在人体重心的下方的平衡状态。
13、是一种多支撑点的平衡状态，有的支撑点在人体重心上方，有的支撑点在人体重心下方。
14、人体在某一时刻或通过运动轨迹某一点时的速度称为人体在这一时刻或这个点的瞬时速度。瞬时速度等于当时间趋于无限小时平均速度的极限值。
15、物体在流体中减轻的重量，等于它排开同体积流体的重量。
16、两物体相互作用时，物体甲对物体乙的作用力F1与物体乙对物体甲的反作用力F2大小相等、方向相反，沿同一直线，且分别作用于这两个物体甲与乙。即F1=-F2
17、当质量为m的物体受外力作用时，其运动状态将发生变化，即产生加速度a，加速度的大小与力的大小成正比，与其质量成反比，加速度方向与外力作用方向相一致。即：F=ma。
18、物体若不受其它物体对它的作用，它将保持其匀速直线运动状态不变。
19、如果系统不受外力或受外力的矢量和为零，则系统的总动量（包括大小和方向）保持不变。
20、根据动量矩定理推论，当物体所受的合外力矩为零时，其动量矩保持不变。
五、简答题（共8题）
1、答：希尔方程的热力学特征是，肌肉在挛缩状态下，从肌肉内部化学到输出机械能的转换率是常数，即肌肉做功的功率是常数。动力学特征是：骨髂肌肉收缩时，负荷大，肌肉收缩速度减小，负荷小，肌肉收缩速度增大；主要意义：提示了人体运动时肌肉克服负荷和发挥收缩速度之间的内在联系，是发现不同肌肉力量素质训练方法、手段制定的理论依据。
2、答：根据肌肉收缩前的长度与主动及被动张力的关系，主要特点有3：
第一，当肌肉处于平衡长度，肌肉不收缩，则总张力为零；
第二，当肌肉处于静息长度，肌肉收缩，则总张力为被动拉长与主动张力之生物叠加，此时肌肉总张力最大；
第三，当肌肉过于拉长，肌肉收缩，此时主动张力下降，有可能导致总张力下降。
3、2、答：根据肌肉收缩前的长度与主动及被动张力的关系，主要特点有3：
第四，当肌肉处于平衡长度，肌肉不收缩，则总张力为零；
第五，当肌肉处于静息长度，肌肉收缩，则总张力为被动拉长与主动张力之生物叠加，此时肌肉总张力最大；
4、答：以周期性循环的规律出现的动作组合为周期性动作系统，其结构特点为：
（1）动作的反复性和连贯性。
（2）动作的节律性。
（3）动作的交互性（四肢、左右）
（4）动作的惯性作用。
以上4点主要反映了周期性动作的空间特征、时间特征、运动学特征和动力学特征。
5、答：缓冲时，由于人体重力与地面作用力的相互作用，使即将完成基本动作的肌肉
进行离心收缩，从而积累了弹性势能与肌张力，其弹性势能属非代谢能，转化为后继动作的功能，增加了肌肉总收缩力，获得好的整体动作效果。
6、答：决定跳高高度的3大要素是：
（1）踏跳脚离开地面时，身体重心的高度；
（2）起跳的向上初速度，使身体重心上升的高度；
（3）过竿时身体重心和横竿的距离（过竿姿势），其中第要素是关键。
7、答：人体惯性参数的应用范围很广，主要：动作技术影像分析，高难、新套路动作的设计；健身器械、汽车、飞机、轮船、宇航员乘员、座舱的设计；伤残人假肢的研制等。是从事人体运动生物力学人体学的教学研究和电脑影视特技、动画制作的必用基础参数。
8、答：关节软骨、关节腔、关节腔内的滑液、滑膜皱襞、粘液囊等因素影响关节的灵活性。维持关节稳固性的因素是：骨髂、肌肉、韧带、关节囊、关节软骨和关节腔内负压等。
六、论述题（共6题）
1、答：关节软骨是一种粘弹性、多孔、可渗透材料，在应力作用下，液体可以在组织
中流进流出。关节软骨自身没有血管系统，其营养物吸入是由关节软骨受力后的形象来实现的。具体为：
（1）关节为静止状态时，关节软骨不发生形变，无营养物质吸入；
（2）人体运动时，关节软骨受压变薄，液体被挤出软骨；
（3）放松或关节伸展时，关节软骨象海绵一样膨胀变厚，将营养物质从骨和关节腕液
中吸入，使关节软骨获得所需营养，这种机制称之为关节软骨营养的渗透循环。
2、答：关节腔的润滑，关节软骨的营养主要是靠关节软骨自身的海棉状压缩一膨胀的
液体吸入来完成，其力学条件是承重受压和压力完全解除。即关节功能的保持，提高和营养的提供来自并取决于适宜的运动。对运动训练和健身运动的指导和提示是：（1）在长期进行，大运动量，在强度、重负荷、超负荷的各种体能和动作技能训练时，注重和强调正确合理的技术动作完成训练，防止关节受伤。训练后保证关节的完全放松和恢复时间，并积极采用多种符合关节软骨材料性能和力学性能的恢复措施。
（2）长期坚持适宜的健身运动，在健身运动中，尽量选择满足全身各关节合理受力的运动内容和运动方式。
（3）少运动或不运动，关节软骨的营养跟不上，力学功能减退，导致“关节生锈”。过量运动，不注意关节软骨受压后形变的恢复，久而久之，可能会导致关节软骨的慢性劳损。
3、答：希尔方式提示，当骨髂肌收缩时；肌肉力量增加，相对应的是肌肉收缩速度减小；反之，肌肉力量减小时，肌肉的收缩速度增大。
对力量训练的指导及提示主要有以下几点：
（1）肌肉最快速度收缩时，不可能产生最大的肌肉力量。
（2）肌肉收缩产生最大肌力时，肌肉收缩速度不会尽快。
（3）发展肌肉力量，应尽量增加训练负荷。
（4）发展肌肉快速收缩能力时，应安排适宜的轻负荷力量训练。
（5）肌肉速度性力量和相应的最大功率输出能力的发展，则应合理安排力量和速度的
组织训练。
4、答：腰椎间盘是由腰椎间盘由纤维环髓核，上下椎体的终极构成的一个完整的充有液体的弹性系统。椎体的终板，是玻璃样关节软骨，在堆间盘上方和下方，形成椎间盘头、尾的壁。具有形变渗透功能。腰椎间盘的外壁由弹性纤维的纤维环构成，纤维环纤维彼此层层斜向交叉，环绕上下两端维体终板周缘，附着于椎体。纤维环中间包绕着髓核。髓核与椎间盘基质，为胶状液体，具有吸附液体，保持水平衡及髓核内压的功能。腰椎间盘的主要生物力特征：
（1）纤维环纤维是弹性纤维，形变能力超过自身长度一倍，椎间盘的弹性来源于纤维环而不是髓核。斜状交织的纤维环可使椎体骨之间产生“摇椅”状运动、旋转运动和平动。
（2）髓核是流体状被容纳在一个密闭的容器内，因此，符合流体承受压力的帕斯卡定律，即髓核不能被压缩，而是将单位面积上的承受的压力毫无减少的传送到容器的每一个单位面积上去。无论椎体骨发生什么方向的运动，椎间盘内压保持不变。
（3）具有弹性椎间盘和椎体终板，交替地承受挤压和放松，形成一种机械原动力，实现椎间盘内的营养渗透循环。椎间盘纤维环的高弹性功能，即是维持椎间盘的营养供给和脊柱柔韧性的力学条件和保证，也是纤维环自身力学性能正常的保证。
5、答：下蹲膝关节屈曲达90°时，可获得理想起跳高度的主要力学因素如下：
（1）适当拉长了下肢各部肌肉，肌肉的主动张力增大，参与蹬伸的髋、膝、踝部肌群离心收缩时并联及串联弹性成份的非化学能被动张力，使得工作肌群总张力增加。
（2）适度降低身体总重心，增加了肌肉作功距离，同时可获得较大的反作用力。
（3）有利于两脚前掌在发力蹬地时间的延长，肌肉收缩发力贴近于力的梯度效应，肌肉输出效率大。
（4）实验研究表明，膝关节90°时，下肢各关节的伸展=输出功率最大。
6、答：功能速度是在7—8米/秒时，虽然明显慢于全速距，但却为跳高的踏跳和腾空等技术动作创造了有利的力学条件，主要如下：
（1）有利于水平速度向垂直速度的转变；
（2）有利于起脚着地、缓冲、蹬伸时重心的控制；
（3）可适当延长起跳脚、蹬地起跳对地面的用力时间，可获得较大的反作用力，并贴
进符合肌肉用力的梯度效应，获得理想的动能及功量矩。
（4）使起跳过程中两臂和摆动腿摆动充分，起跳腿蹬伸充分，可增加起跳后身体重心的高度。
命题人：汪晓阳
审核人：刘晓莉
2003年6月9日
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
运动生物力学的概念(终审稿)
运动生物力学的概念 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】
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
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。
立定跳远的运动生物力学分析
立定跳远的运动生物力学分析立定跳远成绩通常被作为评定学生身体素质好坏的一个重要指标，同时它也 经常作为运动员选材的一个重要依据。运动生物力学是一门理论与实践密切结合 的应用科学,?它直接为增强人民体质和提高运动技术水平服务。以运动力学原理来分析立定跳远各个阶段的动作技术,找出提高立定跳远技术的途径,寻求最佳立定跳远技术,以帮助提高立定跳远的成绩。换句话说,就是从这个角度来分析立定跳远应该怎么跳,为什么要这么做,如何提高立定跳成绩。立定跳远属于抛射点与落地点在同一水平面上的抛射运动,?根据远度公式得知,影响抛射远度的主要因素是腾起初速度,又根据动量定理,?要求练习者在预蹲后应立即摆臂,蹬地跳起,蹬地应快猛干脆利落。因此,在进行完整连贯地练习立定跳远时应注意以下一些动作技术方面的问题。 动作各阶段分析 1、预蹲预摆阶段。双腿预蹲与双臂预摆是同时进行且运动方向完全相反。当双腿下蹲时，双臂由前下方经体侧向后上方摆动，上体稍前倾。这个阶段应注意四个问题。 （1）下蹲的程度，是微蹲、半蹲或是全蹲应明确。立定跳远时下蹲程度要求是微蹲，这时，人体的肌肉初长度被拉长达到了最适宜的程度。若是半蹲或全蹲就不符合人体肌肉的工作特点，变成了有意识地放慢下蹲的速度而延长力的作用时间，这样会降低肌肉的收缩力量，不利于形成强大的肌肉收缩力即爆发力。 (2)预蹲摆后能不能停顿。立定跳远动作要求是不能停顿的，当预蹲预摆后应接着迅速完成蹲地动作的，其主要原因是：停顿是把连贯的动作变成静力性动作，而静力性动作较连贯性动作易使肌体产生疲劳。。 (3)摆臂的程度。预蹲时双臂后摆应做到自然，不能强扭使摆幅加大，蹬地时双臂前摆应尽力前上方摆起，以最大程度地提高身体重心。 (4)明确预蹲摆的次数是不是越多越有利于起跳。立定跳远要求只预蹲摆一至二次，并不需要进行多次的重复。多次的重复预蹲预摆不利于充分利用肌肉的弹性，同时由于肌肉松驰现象的存在，不利于肌肉产生最大收缩强力。 2蹬地结束后人体腾空到最高点阶段。预蹲结束应立即摆臂与蹬地跳起，蹬直双腿，上体尽量前送，人体在达到最高点时成一斜线，这时候整个人体也应该是遵循角动量守恒定律的。 3人体从最高点到安全落地阶段。人体蹬离地面后，由于上体尽量前倾，在最高点时，是成一条斜线根据角动量守恒定律，当人体在腾空后，在不改变外力矩作用时，身体某一环节若以一定大小的动力矩绕转轴向某一方向产生转动，必然导致身体其他环节以等量大小的动力矩绕转轴向相反方向发生转动。这时，若不急剧挥臂，向前屈体并做收腹举腿，必然导致人体按原来斜线状态落地。为保证安全落地，必定要使下肢向反方向发生转动，并且小腿前伸着地，保证了上肢上体与下肢转动的动量矩矢量和为零，才能顺利地落地。 为了提高立定跳远的成绩，在进行动作练习时还应注意以下一些训练方法的问题： 1从抛射原理的射程公式中我们可得知：初速度与远度是成正比的，初速度是影响远度的主要因素。因此，在训练中必须着重提高初速度以提高远度。由于
运动生物力学
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。 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。 二、填充题 1.加速度是描述（物体速度变化快慢）的物理量。如果质点的运动速度的大小发生改变，则必将产生（法向） 加速度，如果质点运动速度的方向发生改变，则必将产生（切向）加速度。 2．体育运动中常见的人体外力有（重力），（摩擦力），（弹性力）。决定力的作用效应的因素是（大小）,（方向），（作用点）。（可能出简答） 3.力偶是一对大小(相等)方向（相反）的（平行）力。 三、是非题 1．缓冲对人体能起保护作用，是由于他能减少地面的反作用力的冲量，从而也就减少了地面反作用力的大小（B） 2．如果作用于刚体上的合外力是零，则它就处于平衡状态（B） 3．根据牛顿第二定律F=ma和转动定律Mo=Ioβ,如果作用在人体上的合外力F和对转轴O的合外力矩Mo保持不变，那么无论人体保持何钟姿势，人体加速度a和人体转动的角加速度β将被唯一的确定。 （B） 4. 物体的速度方向始终与物体的运动方向相同，加速度的方向不一定与运动方向相同。（A） 5.作曲线运动的物体，其瞬时法向加速度必定不为零。（A） 6.若质点运动的加速度不为零，则其运动速率可能保持不变。（A） 7.一轻质球（比重大于空气）被垂直向上击出后，由于空气作用力的影响，其上升到最高点的时间将少于它从 最高点落到击出点高度的时间。（A） 8.自行车在平坦的道路上加速行驶时，作用在后轮的摩擦力向前，而在减速行驶时其上的摩擦力是向后。 （B） 9. 运动员在50米的游泳池中游完了250米，计时为100秒，则他的平均速度值2.5m/s。（B）
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
一、名词解释 1、力学：是研究物体机械运动规律的学科。 2、生物力学：是生物物理学的一个分支，是力学与生物学的交叉、渗透、融合而形成的一门学科。 3、运动生物力学：是研究人体运动力学规律的学科，它是体育科学学科体系的重要组成部分。 4、转动惯量：是衡量物体（人体）转动惯性大小的物理量。用ω表示。 5、角速度：是指人体在单位时间内转过的角度。用α表示。 6、加速度：指单位时间内人体运动速度的变化量，是描述人体运动速度变化快慢的物理量。 7、角加速度：表示人体转动时角速度变化的快慢，指转动中角速度的时间变化率。 8、三维坐标系：又称空间坐标，判断人体运动要从三个方向上看，由原点引出三条互相垂直的坐标轴，分别用Ox、Oy、Oz表示。 9、力：是物体间的相互作用。 10、力矩：使物体（人体）转动状态发生改变的原因，用M表示。 11、动量：用以描述物体在一定运动状态下具有的“运动量”。 12、动量矩：是转动惯量J和角速度ω的乘积。用L表示。 13、冲量：物体（人体）运动状态的改变时力作用的结果，力在时间上的积累可用冲量I表示 14、冲量矩：在研究转动问题时，把力矩在时间上的积累称为冲量矩，是力矩和时间的乘积。 15、均匀强度分布：在特定的加载条件下，材料的每一部分受到的最大应力相同。 16、适宜应力原则：骨骼对体育运动的生物力学适应性本质上是骨骼系统对机械力信号的应变。有利于运动负荷及强度导致的骨应变会诱导骨量增加和骨的结构改善；应变过大则造成骨组织微损伤和出现疲劳性骨折，应变过小或出现废用则导致骨质流失过快。 17、骨折：骨的完整性或连续性中断者称为骨折。是运动损伤中最常见的损伤之一 18、关节软骨：是一种多孔的粘弹性材料，其组织间隙中充满着关节液。 19、渗透性：在恒定的外力下，软骨变形，关节液和水分子溶液从软骨的小孔流出，由形变引起的压力梯度就是引起关节液渗出的驱动力。 20、界面润滑：是依靠吸附于关节面表面的关节液分子形成的界面层作为润滑。 21、压渗润滑：液体又接触面从运动方向的前缘挤出，在接触面的后缘由渗透压把压渗出的滑液再吸收回软骨内，这种机制能够有效地保存关节液及其位置，对抗外力。 22、收缩元：代表可以相对滑动的肌浆球蛋白和肌动蛋白纤维丝，其张力与它们之间的横桥数目有关。 23、串联弹性元：表示肌浆球蛋白纤维、肌动蛋白纤维、横桥、Z线以及结缔组织的固有弹性。 24、并联弹性元：表示静息状态下肌肉的力学性质。 25、肌力变化梯度：在很多体育运动中往往要求运动员在极短时间内发挥出最大力，一般称爆发力。 26、力的时间梯度：达到1/2最大力所需要的时间称为力的时间梯度。 27、力的速度梯度：力的最大值与所需时间的比值这个指标称为力的速度梯度。 28、摆动动作：指人体肢体为增加全身活动的协调性及增加动作效果而绕某一轴进行的一定幅度的转动。 29、鞭打动作：人们把这种在克服阻力或自体位移过程中，肢体依次加速与制动，使末端环节产生极大速度的动作形式称为鞭打动作。 30、相向动作：人体在腾空状态下，由于肌群的收缩使身体两部分同时向相反方向转动称为相向动作。 31、冲击动作：在体育动作中，通过扣、踢等击打方式使人体四肢动量向运动器械实现转移的动作形式。 32、缓冲动作：肢体末端环节与外界发生相互作用，肢体由伸展到屈曲以延长力的作用时减小冲击力作用或控制外界物体的动作，在运动技术中叫缓冲动作。 33、蹬伸动作：人体在有支撑的状态下，下肢各环节积极伸展，配合以正确的摆臂技术，给支撑面施加压力，已获得较大支撑反作用力的动作过程。
运动生物力学
运动生物力学 运动生物力学 biomechanics 应用力学原理和方法研究生物体的外在机械运动的生物力学分支。狭义的运动生物力学研究体育运动中人体的运动规律。按照力学观点，人体或一般生物体的运动是神经系统、肌肉系统和骨骼系统协同工作的结果。神经系统控制肌肉系统，产生对骨骼系统的作用力以完成各种机械动作。运动生物力学的任务是研究人体或一般生物体在外界力和内部受控的肌力作用下的机械运动规律，它不讨论神经、肌肉和骨骼系统的内部机制，后者属于神经生理学、软组织力学和骨力学的研究范畴（生物固体力学）。在运动生物力学中，神经系统的控制和反馈过程以简明的控制规律代替，肌肉活动简化为受控的力矩发生器，作为研究对象的人体模型可忽略肌肉变形对质量分布的影响，简化为由多个刚性环节组成的多刚体系统。相邻环节之间以关节相连接，在受控的肌力作用下产生围绕关节的相对转动，并影响系统的整体运动。 对于人体运动的研究最早可追溯到15世纪达·芬奇在力学和解剖学基础上对人体运动器官的形态和机能的解释。18世纪已出现对猫在空中转体现象的实验和理论研究。运动生物力学作为一门学科是20世纪60 年代在体育运动、计算技术和实验技术蓬勃发展的推动下形成的。70年代中H.哈兹将人体的神经-肌肉-骨骼大系统作为研究对象，利用复杂的数学模型进行数值计算，以解释最基本的实验现象。T.R.凯恩将描述人体运动的坐标区分为内变量和外变量，前者描述肢体的相对运动，为可控变量；后者描述人体的整体运动，由动力学方程确定。这种简化的研究方法有可能将力学原理直接用于人体实际运动的仿真和理论分析。由于生物体存在个体之间的差异性，实验研究在运动生物力学中占有特殊重要地位。实验运动生物力学利用高速摄影和计算机解析、光电计时器、加速度计、关节角变化、肌电仪和测力台等工具量测人体运动过程中各环节的运动学参数以及外力和内力的变化规律。 在实践中，运动生物力学主要用于确定各专项体育运动的技术原理，作为运动员的技术诊断和改进训练方法的理论依据。此外，运动生物力学在运动创伤的防治，运动和康复器械的改进，仿生机械如步行机器人的设计等方面也有重要作用。同时还为运动员选材提供了依据。
从运动生物力学原理谈运动损伤的发生原因及防治
·运动医学· 从运动生物力学原理谈运动损伤 的发生原因及防治 戈定(同济医科大学式汉‘30030) 摘要:运动损伤的发生原因多种多样，但从根本_卜讲.上要是由于运动训练及技术动作违背r 运 动解剖学、生理学及生物力学的科学原理所致。本文欲探讨此力一面生物力学的原因及防治方法。 关键词:运动生物力学，运动损伤，原因，防治 On the Causes of Exercises Injury and Prevention，Treatment from the Perspective of Sports E3iomechanics (*e Dcn} (Tuug.lt Me
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
知识点: 1、惯性参照系就是指相对地球静止或匀速直线运动的物体被选为参照物。 2、非惯性参照系就是指相对地球做变速运动的物体被选为参照物。 3、研究人体运动中常用的两种简化模型就是质点与刚体。 4、把人体简化为刚体时,人体运动分为平动、转动、复合运动。平动可分为直线平动与曲线平动。 5、物体加速度的方向与外力矢量与的方向相同。百米短跑过程中,起跑时加速度最大,速度最小;途中跑时速度最大,加速度最小,近似为零。 6、动点相对于静参考系的运动称为_绝对运动__;动点相对于动参考系的运动称为___相对运动__;动参考系相对于静参考系的运动称为__牵连运动__。 7、海拔越高,重力加速度g的越小;纬度越大,重力加速度越大,越靠近赤道,重力加速度越小。 8、运动员受不等于零的恒力作用时,该运动员不可能处于匀速直线运动状态。 9、链球从开始旋转一直到出手的这个阶段___既有向心加速度,又有切向加速度__。 10、力的作用可以使物体产生加速度与产生形变,这就就是力的作用效应。前者称为____外效应___后者称为__内效应___。力的合成与分解遵循__平行四边形_____法则。 人体内力只能改变身体的形状,不能引起人体整体的运动,人体外力可以引起人体整体的运动。 11、弯道跑时人体向内倾斜的目的就是为了产生足够的向心力,而不就是为了克服离心力。 12、跳高运动员飞跃横杆过程中,人体只受重力,重心的加速度为始终向下。 13、刚体平衡的力学条件就是合外力为零与合外力矩为零。 14、从轴的正面瞧去,力使物体按_逆__时针方向转动时,力矩规定为_正__;力使物体按_顺__时针方向转动时,力矩规定为_负__。 15、当物体处于不稳定平衡时,如果受到外力偏离其平衡位置时,重心将会降低。 16、当物体处于稳定平衡时,如果受到外力偏离其平衡位置时,重心将会升高。 17、按照支撑点与重心的位置关系,人体平衡可以分为上支撑平衡、下支撑平衡与混合支撑平衡。各举例一项。 18、按照平衡的稳定程度,人体平衡可分为稳定平衡、不稳定平衡、有限度的稳定平衡、随遇平衡。各举例一项。 19、稳定系数就定义为倾倒力开始作用时稳定力矩与倾倒力矩的比值。稳定系数大于1,物体保持稳定;稳定系数小于1,物体失去稳定。 20、描述物体惯性的物理量有两个,一个就是质量 ,它就是度量物体平动的惯性;另一个就是转动惯量 ,它度量物体转动的惯性。 22、力矩就是度量力对物体作用时产生转动效果的物理量。 23、力的方向与位移方向相同时,力作正功;力的方向与位移方向相反时,力作负功。 机械能有两种,动能与势能。 动能分为平动动能与转动动能。 势能有两种形式,分别就是重力势能、弹性势能。 24、改变滑动摩擦力的大小可以通过改变滑动摩擦系数与正压力来实现。 25、改变最大静摩擦力的大小可以通过改变静摩擦系数与正压力来实现。 26、摩擦系数的大小与接触面的粗糙程度、材料的属性与接触面积的大小有关。 27、转动轴可分为实体轴与非实体轴。非实体轴可分为关节轴与基本轴。人体三根基本轴为矢状轴、额状轴与垂直轴。 28、人体绕单杠转动属于有支点有实体轴的转动,人体在投掷链球或花样滑冰时在冰面上的旋转属于有支点无实体轴的转动,人体跳水或体操中的空中转体动作属于无支点无实体轴的转动。 29、乒乓球比赛中运动员以相同的速度与角度击打出上旋球与不旋转的球,上旋球的落点将会更近,速度将会更快。 30、当人体在空中转动时,转动惯量的大小与质量的大小、质量的分布、轴的位置有关;与重心位置无
散打动作技术的运动生物力学分析
散打动作技术的运动生物力学分析 散打是一项用身体特定部位作为进攻或防守武器的搏击性运动。纵观其动作技术特点，散打中任一技术动作都是在肩、躯干、腰、髋、膝、裸各关节的充分配合下完成的，要求将各关节的分力聚集一点作用于目标。散打动作技术主要有拳法、腿法、摔法。拳法主要包括直拳、摆拳、勾拳、劈拳、扣拳、鞭拳、弹拳七种，是以直、摆、勾、为主体；腿法主要有前蹬腿、侧踹退、横鞭腿、后摆腿、下劈腿、扫腿六种，是以前蹬腿、鞭腿、侧踹腿为主体；散打中的摔法主要有夹摔、抱缠摔、接腿摔、等三种[1I。拳法的特点在于进攻路线短、冲力大、速度快、发力狠、动作突然、防不慎防、躲避困难、而且易于应用身体的力量。腿法的特点进攻路线长、打击力大、是远距离进攻最有效的武器。摔法的特点是速度快、发力突然，是贴身搏击的锐利武器。 1 对散打动作技术肌群工作特征分析 肌肉是人体运动的发动机，是产生力的器官。散打动作技术的肌群力学特征主要通过参与工作的肌肉作用类型、肌肉功率、肌肉功、肌肉的发力顺序四方面表现出来。 1．1 参与工作的肌群及其特点 散打中的每一动作技术都是全身性的运动，都要求身体各部位的肌群协调、充分的配合使机体能量经济化和动作效果最优化。从体育解刨学的角度上讲，其动作设计与人体的上肢、躯干、和下肢等关节的肌肉的工作特征紧密相连。下面以散打中最常用的右手掼拳为例、对参与掼拳动作关节的运动及肌肉工作的特点进行分析：右手掼拳的动作要求右腿轻微下潜继而快速蹬地并向内扣，髋关节伸展内旋，躯干向左回旋，同时肩胛骨前伸，肩关节前屈，肘关节伸的同时伴随前臂内旋，右拳向外、向前、向里横掼，力达拳面。做掼拳动作时，右腿轻微下潜右后快速蹬地并向内扣动作是由髁关和膝关节完成，参与的肌群为小腿三头肌、胫骨后肌、股四头肌等，是肌肉在近固定时做超等长收缩完成的。髋关节伸展内旋动作主要是臀大肌、大收肌、股二头肌、半肌腱和半膜肌、臀中肌和臀小肌前部及阔筋膜张肌等肌群在近固定时做向心工作完成的。躯干左回旋动作是由左侧腹内斜肌和右侧腹外斜肌在下固定时做向心工作完成。在手臂摆动过程中，上肢带的肩胛骨做前伸运动，主要是由前锯肌和胸小肌在近固定时做离心工作完成的；肩关节前屈主要是由胸大肌、三角肌前部肌纤维做等长工作完成；肘关节伸的同时伴随前臂内旋动作，肘关节伸主要是由肱三头肌和肘肌在近固定时做向心工作完成的；前臂内旋是旋前原肌、旋前方肌在近固定时做向心工作完成。 由以上分析得知，各关节肌肉的收缩形式有离心收缩、超等长收缩、等长收缩等收缩形式。在各种收缩形式中，产生肌力的大小顺序为：超等长收缩>离心收缩>等长收缩>向心收缩日。显而易见。超等长收缩产生的肌力最大。之所以这种收缩能产生更大的力量是由于肌肉弹性体产生的张力变化和肌牵张反射。 从运动生物力学的角度说，人体肌肉包括肌腱是一种黏弹性物质，其在收到迅速牵拉伸长时，能够产生强大的弹性回缩力，黏性物质如果缓慢被拉伸，或者拉伸后在停顿一段时间就会出现松弛现象，其弹性回缩力就会大大降低。所以在散打动作中，尽可能的使肌肉做超等长收缩，使其产生更大的肌力。如在直拳、掼拳、勾拳时，在启动阶段使蹬地腿有意识的小幅度下潜或身体小幅度的转动使肌肉先做离心收缩，继而快速蹬地、转髋、送肩使肌肉做向心收缩，从而增大肌力。在做鞭腿动作时同样使进攻腿下潜，继而快速蹬地，肌肉做超等长收缩，使进攻腿产生了更大的肌力，通过发作用力于地面，从而增加了进攻腿的启动速度。但应注意腿的下潜动作及蹬地发力到动作完成整个过程是快速、连贯一致的，否则会出现肌
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