运动生物力学复习带答案
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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。
一、名词解释33拉伸载荷:压缩载荷:弯曲载荷:剪切载荷:松弛:蠕变:自由度:周期性动作系统:非周期性动作结合动作系统:人体惯性参数转动惯量自由体力偶稳定角参照系惯性参照系非惯性参照系人体内力人体外力环节重心滑动摩擦力支撑反作用力牛顿第一定律牛顿第三定律动量冲量动量定理鞭打缓冲蹬伸相向运动二、问答题1、简述粘弹性材料的特点。
2、在下蹲之后的纵跳实验中,有停顿的纵跳高度小于无停顿(不加摆臂)的纵跳高度的原因是什么?3、举例说明影响平衡稳定性的各项因素?4、影响人体平衡动作的生物学因素?5、举例说明根据平衡的稳定程度可把人体平衡分为几种?6、简述影响投掷运动员出手速度的因素。
7、跳跃项目中助跑的作用是什么?8、投掷项目助跑的作用是什么?9、简述跳高起跳时,双臂和腿加速积极上摆的力学意义?10、简述弯道跑和弯道滑冰时,运动员为什么要把自己的身体倾向圆心?12、要停住以同样速度滚动的铅球和皮球,哪个比较容易,为什么?13、简述跳高、跳远等落地缓冲动作的生物力学机制。
14、试述在投掷中超越器械的力学机制。
15、论述骨组织的力学特性。
16、试述人体内力与人体外力的相对性及其相互关系。
17、香蕉球的力学原理。
18、详述鞭打动作的力学机制?19、在跳远起跳过程中,摆动腿和摆动臂应如何摆动,试述其生物力学意义?三、计算题1、某跨栏运动员在一个跨栏步中,身体重心水平位移为3.2m,重心上升高度为0.2m,,设起跨离地时与着地两瞬间的重心高度近似相同,试求其腾空时间t,腾空初试水平速度V ox 和垂直速度V oy,以及腾起角α?2、测得一足球在空中飞行3s时间,求足球飞行中离地的最大高度。
3、在平静的湖面上漂浮着两艘质量分别为100千克和200千克的船,两艘船通过一根绳子互相吸引,求两艘船开始运动时的加速度之比。
4、体重65kg的运动员作提铃动作,把地面上120kg的杠铃以1.5m/s2加速度上提,求运动员对地面的压力为多大?(g=10m/s2)5、朱建华体重75kg,在一次过杆训练时,测得起跳的时间为0.12s,起跳阶段重心升高0.29m,求(a)起跳速度v,(b)重心上升的高度h,(c)平均起跳力F。
运动生物力学题库授课教师:孟林盛本题库共包含7种题型,其中判断题90道;选择题59道;填空题50道;名词解释77道;简答题30道;论述题22道;计算题35道.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,运动生物力学研究的核心是人体内部结构.( )4,一般δ>5%称为塑性材料,δ B,< C,= D,≠10,肩关节有( )个自由度.A,2 B,3 C,4 D,611,撑杆跳属于( )动作系统.A,周期性B,非周期性动作结合C,混合性D,不固定12,游泳属于( )动作系统.A,周期性B,非周期性动作结合C,混合性D,不固定13,转动惯量他是度量( ) 物体惯性大小的物理量.A 平动B 转动C 静止D 平动和转动14,力矩是度量( )对物体作用时产生转动效果的物理量.A力臂B 转动惯量C 力D 力矩15,正常的铅球运动员将铅球推出去前,铅球相对于是静止的.( )A 地面;B 右手;C 左手;D 沙坑16,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:( )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.17,田径运动员在起跑线上处于"各就位"姿势时,所选的起跑器为:( )A;参照系; B惯性参照系; C 非惯性参照系; D 以上都对18,关于直线运动,下列说法正确的是:( )A 在体育运动中,人体的运动都是纯粹的直线运动,如跑100米,游泳等运动.B 在体育运动中,存在绝对的匀变速直线运动,如自由落体,竖直上抛等运动.C 匀变速直线运动的速度图线是一条倾斜的直线,它的斜率表示速度的大小.D 变速直线运动中,速度的变化可能是加速也可能是减速,其速度图线是一条曲线.19,篮球比赛中,运动员把篮球掷给同队队员,使篮球发生的位移称为:( )A 他体位移;B 自体位移;C 自由位移;D 牵连位移20, 助跑胸前传球,助跑速度V1是人体相对地面运动的速度,手握球向前传出相对人体运动的速度是V2,则球运动的合速度的说法错误的是:( )A 球的合速度V= V1+V2;B 球传出的速度为牵连速度;C 球传出的速度为绝对速度;D球的速度等于牵连速度与相对速度的矢量和.21,下列说法错误的是:( )A 对人体转动而言,人体各点的半径在相同的时间内转过相同的角度,但半径不同的点的线速度不同;B 角位移是时间的函数,有大小和方向,人体逆时针转动为正值,可用角度,弧度,周等作为其单位;C 角速度用以表示物体转动的快慢与转向,其单位为rad/s;D 角速度和角加速度的方向可用左手定则来判定.22, 物体加速度的方向与外力矢量和的方向:( )A 相反;B 相同;C 有时相反,有时相同;D 不能确定23,根据牛顿第二定律F=ma,下列说法错误的是:( )A 一定的力F作用于不同质量的物体,所产生的加速度与它们的质量成反比;B 牛顿第二定律中的力F指物体所受到的合外力;C 牛顿第二定律中的力F和加速度a是对应的,两者同时出现,并且方向相同;D 牛顿第二定律中的力F和加速度a是对于不同的物体而言的.24,人体站立时突然下蹲(向下加速),这时地面对人的支撑反作用力( )人体对地面的压力.( )A 大于B 等于;C 小于;D 不能确定25,关于动量守恒定律,下列说法错误的是:( )A 动量守恒的条件是系统所受的合外力等于零;B 系统的总动量守恒,是指系统内各物体的动量矢量和不变,但系统内各物体的动量可以互相传递;C 系统的总动量守恒,系统内各物体的动量矢量和不变,所以系统内各物体的动量也不改变.D 当系统所受合外力不等于零时,则系统总动量并不守恒.26,流体力学是研究( )组成的流体在外力作用下而引起的宏观运动规律.( )A,少量分子B,大量分子C,小分子D,大分子27,由于不同的流动引起不同的阻力,流动阻力基本可分为( ).A,惯性阻力,粘滞阻力,兴波阻力,附加阻力B,水流阻力,空气阻力,惯性阻力,压差阻力C,摩擦阻力,压差阻力,兴波阻力,惯性阻力D,摩擦阻力,空气阻力,压差阻力,兴波阻力28,当流体在圆管内流动流速较慢时,流体质点的运动有条不紊,呈现出分流的状态,这种状态称为( ).A,湍流B,层流C,涡流D,涡旋29,运动器械飞行时绕其纵轴以一定的角速度旋转,可产生定向作用,增强飞行的( ).A,高度B,远度C,稳定性D,速度30.下面几种基本体育动作中,能表现出大关节带动小关节活动的规律的是( ).A.推,拉B. 扭转,相向C.蹬伸,推D.鞭打,拉31.原地纵跳预备反向动作的最大屈曲角度约为( ).A.120度B.90度C.60 度D.45度32.系统总是具有一定的特性,功能和行为,系统的特性,功能和行为并非是其组成要素的特性,功能和行为的简单迭加,而是其任何组成部分所不曾具有的.系统的这一特性被称为系统的().A.关联性B.集合性C.非加和性D.层次性33,测定人体重心的方法有( )种.A,2 B,3 C,4 D,534,分析法测定人体重心是以( )原理为依据.A,力矩B,动量矩C,合力矩D,动量守恒35,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36,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%37,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%38,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%39,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%40,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%41,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.1/500sb.1/100sc.1/200sd.1/500s42,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.1/500sb.1/100sc.1/1000sd.1/200s43,以中立位为足与小腿呈90 角,则踝关节背屈和跖屈的活动度是.a.25 ,35b.35 ,45c.20 ,30d.30 ,4044,中立位为膝关节伸直,膝关节可屈曲和过伸的活动度为.a.165 ,15b.155 ,10c.145 ,15d.145 ,1045,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.165 ,55b.145 ,50c.145 ,40d.150 ,4046,挺身站立中立位时,躯干背伸和侧屈的活动度分别为.a.30 ,20b.40 ,30c.35 ,25d.40 ,2047,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.35b.45c.35 ,45d.45 ,3548,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.45b.35c.40d.40 ,4549,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%50,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%51,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%52,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53,风洞实验证明,决定铁饼远度的因素排列是.出手速度,出手角度,自转速度,器械倾角出手角度,出手速度,器械倾角,自转速度出手速度,器械倾角,出手速度,自转角度出手角度,器械倾角,出手速度,自转角度54,决定跳高高度的首要因素为.助跑速度踏跳脚离地时重心的高度起跳时向上的初速度和使重心上升的高度过杆时身体重心横杆的距离55,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%56,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57,跳远跳板起跳时,起跳角小于说明起跳偏迟.a.65b.70c.75d.6058,肌肉结构中的收缩成分是由组成.肌小节的肌球蛋白和肌纤蛋白微丝肌小节的肌凝蛋白和肌动蛋白微丝肌束膜和肌纤维膜肌原纤维本身的横桥和Z线等59,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.韧带答案:1,B 2,A 3,B 4,C 5,C 6,D 7,B 8,B 9,B 10,B 11,C 12,A 13,B 14,C 15,B 16,D 17,B 18,D 19,A 20,B 21, D 22,B 23,D 24,C 25,C 26,C 27,B 28,C 29,C 30,C 31,B 32,C 33,A 34,C 35,C 36,C 37,D 38,A 39,B 40,A 41,B 42,C 43,B 44,C 45,C 46,A 47,A 48,A 49,A 50,C 51,A 52,A 53,A 54,C 55,B 56,E 57,B 58,A 59,ABCDEF三,填空题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.31,根据力和力矩由不同方向施加于物体上,可将载荷分为( )( )( )( )( )( ).32,拉伸试验中,试件从开始加载到断裂的全过程中力和变形的关系可分为( )( )( )和( )四个阶段.33,人体运动器系由( ),( ),和( ),组成,其主要功能是使人体运动.34,骨杠杆同机械杠杆一样也可以分为( ),( ),( ).35,关节的作用一是( ),二是( ).36,肌肉结构的力学模型由( ),( )和( )三部分组成.37,肌肉力量的速度梯度是( )与( )的比值.38,生物运动链根据其结构特点可以分为( )和( )两种.39,体育运动中的动作系统大体可分为( )动作系统,( )动作系统,( )动作系统,( )动作系统. 40,动作系的发展方向是( ),( ),( )和( ).41,人体惯性参数是指人体整体及环节的( ),( ),( )( ).42,体重为50kg的运动员,直立姿势时,对身体额状轴的转动惯量为10kg·m2 ,该运动员在做单杠大回环时,如果质心到单杠垂直距离为1m,其对转轴的转动惯量是( ).43,根据平衡的稳定程度可把人体的平衡分为( ),( )( )和( ).44,按质点运动轨迹,可将人体运动分为( )和( ),按机械运动形式,可将人体运动为( )( )和( ). 45,人体运动的运动学量的特征包括( ),( ),( ), 和( )四个特征.46,篮球比赛中,运动员甲在跑动中从胸有把篮球传给同伴时,则篮球相对于甲的速度为( ),甲相对于地面的速度称为( ),篮球相对于地面的速度为( ).47,运动员推铅球,在北京成绩为20m,若北京的g =10m/s 2 ,广州的g 为9.8 m/s 2 ,那么运动员在广州比赛的成绩是( ).48,一个人站在体重计上,静止时体重为70kg,当身体总重心以4m/s2的加速度向上运动时,体重计的读数是( )N;当其重心以同样的加速度向下运动时,体重计的读数应是( )N.(g=10 m/s2) 49,稳定角是( )与( )之间的夹角.50,运动生物力学研究的核心是( ).答案:基础,枢纽,动力省力杠杆,平衡杠杆,速度杠杆1500—3000kg,20—5025%—30%,70%—75%非均匀,粘弹性,充满液体胶原纤维,弹性纤维,成纤维细胞屈伸运动,收展运动,旋转运动稳定平衡,不稳定平衡,随遇平衡,有限度的稳定平衡轨迹,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31,拉伸,压缩,弯曲,剪切,扭转,复合载荷32,弹性阶段,屈服阶段,强化阶段,颈缩阶段33,骨,关节,肌肉34,省力杠杆,平衡杠杆,速度杠杆35,保证人体的运动,传递力36,收缩成分,并联弹性成分,串联弹性成分37,力的最大值,所需时间38,开放链,闭合链39,周期性,非周期性动作结合,混合性,不固定40,整体化与细节化,稳定化与变异度,标准化与个性化,固定化与发展化41,质量,质心位置,转动惯量,转动半径42,60kg.m243,稳定平衡,不稳定平衡,随遇平衡,有限度的稳定平衡44,直线运动,曲线运动,平动,转动,复合运动45,瞬时性,矢量性,相对性,独立性46,相对速度,牵连速度,绝对速度47,20.4m48,980N,420N49,重力作用线,重心与支撑面边界的连线四,名词解释1,运动生物力学:2,静载荷:3,动载荷:4,冲击载荷:5,交变载荷:6,内力:7,刚度:8,残余变形或塑性变形:9,强化:10,拉伸载荷:11,压缩载荷:12,弯曲载荷:13,剪切载荷:14,复合载荷:15,松弛:16,蠕变:17,生物运动偶:18,生物运动链:19,自由度:20,杠杆:21,动作结构:22,动作系统:23,周期性动作系统:24,非周期性动作结合动作系统: 25,人体惯性参数26,转动惯量27,平衡力系28,自由体29,力偶30,稳定角31,质点32,刚体33,参照系34,惯性参照系35,非惯性参照系36,实体轴37,非实体轴38,运动的叠加原理39,角位移40, 角速度41, 人体内力42, 人体外力44, 环节重心45, 滑动摩擦力46, 支撑反作用力47, 牛顿第一定律48, 牛顿第二定律49, 牛顿第三定律50, 动量51, 冲量52, 动量定理53, 动量守恒定律54, 实体轴55, 非实体轴66, 转动定律57, 动量矩定理58, 流体的重度:59, 流量:60, 流线:61,摩擦阻力:62,压差阻力:63,兴波阻力:64,惯性阻力:65,流体静压强:66,层流:67,湍流:68,鞭打69,缓冲70,蹬伸71,蹬离角72,扭转73,相向运动74,系统75,系统研究方法76,关节角:77,物理摆:答案:1,是运用生物学,力学以及体育技术理论,探索运动技术规律的科学.2,是逐渐加于物体上的,由零渐增值某一定值以后不再改变的载荷,称为静载荷.3,是物体在载荷的作用下,它的某些部分或各部分所引起的加速度相当显著,这种载荷称为动载荷.4,当某一物体同其他物体作用,使其速度在极短时间内有很大改变时,所受的载荷.5,随时间作周期性的改变并且多次重复地作用在物体上的载荷叫交变载荷.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.7,弹性模量E与构件横截面积A的乘积称为刚度.即:刚度=EA.8,如果材料达到屈服,卸载之后就不再恢复到原状,这种不能恢复的变形称为残余变形或塑性变形.9,屈服阶段后继续加载,曲线又开始上升,说明抗变形的能力又恢复了,这种现象称为强化. 10,是自物体表面向外施加大小相等而方向相反的载荷.11 是向内加于物体表面的大小相等而方向相反的载荷.12,使物体沿其轴线发生弯曲的载荷.13,施加方向与骨表面平行或垂直,且在骨内部产生剪切应力和剪应变的载荷.14,物体同时受到多种载荷的作用,称为复合载荷.15,如将试件固定在一定变形之下,开始时材料内部有较大的应力,以后随时间的延长,该应力逐渐减小,这一过程称为松弛.16,如果对试件施加一个不变的载荷,则试件的变形将随着时间的延长而增加,这一过程称为蠕变.17,两个相邻骨环节之间的可动连接叫做生物运动偶.18,两个或两个以上生物运动偶的串联式连接.19,物体在空间运动,描述物体运动状态的独立变量的个数,称为这个物体运动的自由度.20 在生物运动链中,环节绕关节轴转动,其功能与杠杆相同,称作骨杠杆.21,每个完整的特定动作,都有固有的特点,各个动作成分之间都有着固定的联系,这是一个动作区别于另一个动作的特征,动作的这种固有特点和固定内在联系叫做动作结构.22,大量单一动作按一定规律组成为成套的技术动作,这些成套的技术动作叫做动作系统. 23,以周期循环的规律出现的动作组合为周期性动作系统.24,是指由各不相同的单一动作组合而成的成套连续动作.25,人体惯性参数是指人体整体及环节的质量,质心位置,转动惯量,转动半径.26,是物体对一定转动轴的物体上各质点的质量与其至转动轴的距离平方的乘积之和.27,在力系作用下,物体的运动状态不发生改变,则此力系称为平衡力系.28,在力的作用下可任意方向移动的物体.29,一对大小相等方向相反的平行力30,是重力作用线同重心与支撑面边界的连线之间的夹角.31,质点:忽略大小,形状和内部结构而视为几何点的物体.32,刚体:具有一定大小和形状,但不发生形变的物体,这种模型称为刚体.33,参照系:又称参考系,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. 34,惯性参照系:是指以地球或相对于地球静止不动的物体,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.35,非惯性参照系:是指以相对于地球作变速运动的物体,或者说以相对惯性参照系做加速运动的物体作为参照系,通常又称为动参照系.36,实体轴:当人体绕固定在地面上的运动器械转动时,器械就是人体转动的实体轴,习惯上把体外的转动轴称为实体轴.37,非实体轴:当人体局部肢体或整体绕位于人体内部的某假设直线,的基本轴转动时,基本轴就是人体转动的非实体轴,上把体内的转动轴称为非实体轴.38,运动的叠加原理:人体或物体同时参与几个运动,则每一个运动不受其他分运动的影响,人体或物体的运动是由各个彼此独立进行的运动叠加而成故又称运动的叠加原理.39,角位移:人体绕某一转轴转动,在一定时间内所转过的角度.40,角速度:指人体在单位时间内转过的角度,是表示物体转动的快慢与转向的物理量.41,人体内力:若将人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.42,人体外力:若将人体确定为研究对象,即人体力学系统,那么外界对人体作用的力称人体外力.43,人体重力:即地球对人体的引力,是一种非接触力,是人体各部分所受地球引力的矢量合成,重力的作用点为人体重心,其方向向下,指向地心.44,环节重心:身体各部分重力的作用点称为环节重心.45,滑动摩擦力:物体发生相对滑动时,在接触面上所产生的阻碍物体相对滑动的力,称为滑动摩擦力,方向与物体运动方向相反,大小为:F=μN.46,支撑反作用力:人体处于支撑时,力作用于支点(支撑面)上,支点又反作用于人体,这种反作用力称支撑反作用力.47,牛顿第一定律:物体若不受其他物体对它的作用,它将保持其静止或匀速直线运动状态不变.48,牛顿第二定律:质量为的物体受外力F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,加速度的方向与外力作用方向一致.即:F=ma 49,牛顿第三定律: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=-F2.50,动量:是用以描述物体在一定运动状态下所具有的"运动量",把物体的质量m和其速度v的乘积mv称为该物体的动量.51,冲量:在力学上,将作用于物体的外力与外力作用时间的乘积,定义为力的冲量,即:I=F·Δt. 52,动量定理:物体动量的增量等于其所受的冲量,即:F·Δt =mV2-mV1.(是描述物体机械运动状态变化规律的基本定理.)53,动量守恒定律: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,这一结论称为动量守恒定律.54,实体轴:当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.55,非实体轴:人体局部肢体或人体整体转动时所绕的位于人体内部的轴.56,转动定律:刚体绕定轴转动时,转动与角加速度的乘积等于作用于刚体的合外力矩,即:M=Iβ,称为转动定律.57,动量矩定理:刚体动量矩的增加量等于它所受到的冲量矩,即:M(t2-t1)=Iω2-Iω158,流体单位体积的重量.以γ表示,即γ=G/V,其单位是N/m3.59,单位时间内通过流管中过流断面的流体量.60,在流体运动过程中,在一定瞬间依次排列的一系列流体质点的运动方向线,叫做流线. 61,由于流体的粘性所引起的阻力,称为摩擦阻力.62,由于流动时流束变形以及涡旋的出现等原因,在物体的前方和后方产生压强差所引起的阻力,称为压差阻力.63,由于存在自由液面而产生波浪所引起的阻力,称为兴波阻力.64,由于流体作非定常流动或运动物体在流体中作加速运动所引起的阻力,称为惯性阻力. 65,当流体处于静止或相对静止状态时,流体的压强称为流体静压强.66,当流体在圆管内流动流速较慢时,流体质点的运动有条不紊,呈现出分层流动的状态,这种状态称为层流.67,当管中流速增大,直到分层流动的状态被破坏,发生相互混杂,并且有纵向脉动时,这种流动状态称为湍流.68.鞭打是手部游离(或持物),上肢做类似鞭子急速抽打的摆臂动作,如排球跳起大力发球,掷标枪,乒乓球,羽毛球的扣杀等动作.69.当人体通过下肢与地面相互作用时,由于人体重力的作用,使伸展下肢各关节肌肉做离心收缩完成退让工作,下肢各关节呈屈曲状态称为下肢的缓冲动作.70.下肢各环节积极伸展,给地面施以力量蹬离地面的动作过程称为蹬伸动作.71.蹬离角是在支撑腿离开地面瞬间人体重心至支撑点的连线与地面间的夹角.72.扭转即肩横轴与髋横轴绕身体纵轴反向转动.73.相向运动就是人体在腾空状态下身体某部分的转动能够引起身体另一部分向相反方向转动.74.系统是"有相互作用和相互联系的若干组成部分结合而成的具有特定功能的整体".75.所谓系统研究方法,就是把对象放在系统的形式中,从系统观点出发,从系统和要素,要素和要素,系统和环境之间的相互联系和相互作用的关系中综合地,精确的考察对象,已达到最佳的处理问题的一种方法.76,相邻两环节的纵轴的夹角为关节角.77,物理摆是在重力作用下绕不通过质心的水平定轴摆动的刚体.五,简答题1,人体机械运动的表现方式有哪些2,简述人体机械运动的特点.3,简述运动生物力学的学科任务.4,为什么说运动生物力学是一门新兴的边缘性学科5,简述运动生物力学的发展趋势.6,简述粘弹性材料的特点.7,在下蹲之后的纵跳实验中,有停顿的纵跳高度小于无停顿(不加摆臂)的纵跳高度的原因是什么8,肌肉收缩前的长度与主动及被动张力的关系,可以得到什么结论.9,建立人体惯性参数模型的目的和意义10,举例说明影响平衡稳定性的各项因素11,影响人体平衡动作的生物学因素12,举例说明根据平衡的稳定程度可把人体平衡分为几种13,什么叫参考体参考体有何作用在拍摄现场如何设置参考体14,简述影响投掷运动员出手速度的因素.15,跳跃项目中助跑的作用是什么16,投掷项目助跑的作用是什么17,简述跳高起跳时,双臂和腿加速积极上摆的力学意义18,简述弯道跑和弯道滑冰时,运动员为什么要把自己的身体倾向圆心19,弯道跑时人体为什么要内倾20,要停住以同样速度滚动的铅球和皮球,哪个比较容易,为什么21,简述跳高,跳远等落地缓冲动作的生物力学机制.22,试述在投掷中超越器械的力学机制.23,跳高时运动员肢体的摆动动作起什么作用24,流体静压强有哪两个性质25,为什麽当人体平躺入水中,身体不动时两腿势必下沉26,浮体平衡的条件是什麽27,简述运动生物力学的研究方法28,简述运动生物力学参数特征。
运动生物力学经典复习资料汇总及答案解析(本科)绪论1、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、填空习题:(1)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)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)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 主观题:(1)运动生物力学研究任务主要有什么?标准答案: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)。
第一章节人体运动实用力学基础1、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。
第一章一.名词解释1.生物力学2.运动生物力学3.动作技术原理4.最佳运动技术二.简答1.运动生物力学研究的任务2.运动生物力学研究的内容答案:一. 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或器械机械运动规律的科学。
3 .动作技术原理: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.最佳运动技术:指考虑了运动员的个体的身体形态、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。
二. 1答1)研究运动员身体结构(骨骼、肌肉)和机能的生物力学特征。
2)研究各项动作技术确立,动作技术原理,建立动作技术模式采指导教学和训练。
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)运动生物力学方法研究(运动生物力学是一门实验科学)2答1)运动生物力学概论2)人体运动的运动学3)人体运动的动力学4)人体运动的静力学5)人体转动力学6)肌肉生物力学7)人体运动基本形式8)动作技术生物力学分析第二章人体运动的运动学1.在描述人体运动时,为什么要选定参考系?坐标系和参考系是什么关系?如果两个观测者,所选定的参考系不同,他们的观测结果会有什么不同,请举例说明。
2.在某一时刻,人体的运动速度很大,他的加速度是否也一定很大?反之,如果人体在某时刻的加速度很大,那么他在该时刻的运动速度也是否很大?3.人体的运动分类方法有几种?按照每一种分法又可以分为多少类?跑步属于哪种类型?4.运动员垂直上跳,蹬伸时间为0.2秒,起跳蹬伸距离为0.45米,求该运动员的腾起初速度和重心腾空后上升高度。
5.铅球运动员在离地面2米处用10米/秒的速度在与地面45度的方向上把铅球推出去,求落点离出手点的水平距离。
质量定义:物体含有物质的多少。
质量越大,保持原有状态的能力越强。
G=mg(G表示重量;m表示质量)区别1:单位不同质量的单位是千克;重量的单位是牛顿。
区别2:含义不同质量是物体含有物质的多少;重量是物体所受重力的大小(物理学中重量等同于重力)。
1、一个体重为60kg的运动员,在月球上的质量和重量分别是多少?2、在加速上升的电梯上,用弹簧秤对一个体重为60kg的运动员测量体重,这时称的读数会是60kg 吗?3、在加速上升的电梯上,体重为60kg的运动员,其质量和重量分别是多少?4、如果将题2中的弹簧秤换成天平,结果会怎样?我们知道,物体平动时,其惯性大小由质量来衡量,那么,当物体转动时,其惯性的大小又由什么来度量呢?答案:转动惯量1、请利用转动惯量的定义解释花样滑冰运动员在高速旋转时的动作特征。
2、体重60kg的运动员,直立姿势时,对质心额状轴的转动惯量为10.10kg·m2,分别求以下两种情况下,对转轴的转动惯量和回转半径:(1)单杠腹回环。
设人体质心到单杠垂直距离为0.2m;(2)单杠大回环。
设人体质心到单杠垂直距离为1.1m。
影响人体重心位置的六个因素:性别、年龄、运动专项、体型、姿势、生理与心理百米赛跑中,运动员甲用10秒跑完全程,运动员乙用11秒跑完全程,比较谁跑得快?汽车A在2h内行驶80km,汽车B在2h内行驶180km,比较哪辆车跑得快?汽车和运动员哪个跑得更快些呢?1 人体运动的内力和外力内力:若将人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。
如: 肌肉张力、韧带张力、组织粘滞力、关节约束力等等。
牛顿第一定律:任何物体,在不受力的作用下,都保持静止状态或匀速直线运动状态。
第一定律在体育中的应用:可以解释为什么在长距离游泳、赛跑中,提倡用适宜的较稳定的速度。
牛顿第二定律:当一个物体受到的合外力不为零时,物体运动的加速度与合外力成正比,与其质量成反比,加速度的方向与合外力的方向一致。
运动生物力学试卷标准答案一、名词解释1、动生物力学是研究人体运动力学规律的科学。
2、一系列生物运动偶串联式的连接在一起构成生物运动链。
3、指若将人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。
4、指重力作用线同重心与支撑面相应边界的连线之间的夹角称为稳定角。
5、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、是非题1、(×)2、(×)3、(×)4、(×)5、(×)6、(×)7、(√)8、(×)9、(×)10、(×)三、选择题1、A2、C3、B4、C5、B6、A7、D8、A9、A 10、A四、填空题1、方向2、好3、可流动性、不可压缩性、粘滞性、连续性4、可变性5、瞬时性、矢量性、相对性、独立性6、力偶,相等、相反,平行7、合外力矩为零8、缓冲,延长,减小9、内部收缩五、简答题1.指是物体对一定转动轴的物体上各质点的质量与其至转动轴的距离平方的乘积之和;影响因素:质量、质量分布、转轴位置2.球体受到一个偏心力,在流体中即有平动又转动,由于球体表面并非光滑,和空气本身具有粘滞性,使空气在球体表面形成一定厚度的环流层,随着球体一起转动;在球体的上方,环流的方向与空气流向相同,在球体的下方,环流的方向与空气流向相反,所以上方的速度大于下方的速度,由流体力学的伯努利方程,可知上方的压强小于下方的压强,从而造成压力差,上方压力小于下方压力,由此,将改变球的运动方向,使球的运动轨迹向上偏转。
3.确地反映出对人体运动时起主要作用的力学因素,建立人体的实体模型,是运动生物力学研究的方向。
同一个实际对象,在研究不同物理现象时,很可能用不同模型代替。
根据研究的问题不同需要用不同的模型,也需要依靠多学科的综合研究,逐步建立人体模型。
需要进行大量的学科的调查统计,发现一些规律性的材料,再建立经验公式,反馈到运动实践去验证,从而确定公理。
运动生物力学题库一、确信题1、活动生物力学研究的核心是技巧动作()2、活动生物力学的研究对象是生物体()3、活动生物力学研究的核心是人体内部构造。
()4、一样δ>5%称为塑性材料,δ<5%称为脆性材料。
()5、物固体材料如骨、软骨、肌肉、血管壁、皮肤等都具有粘弹性。
()6、应力的大年夜小与至骨干中性轴的距离成反比,距中性轴越远,应力越小。
()7、剪应力的量值与其距中性轴的距离成正比,距中轴越远,剪应力越大年夜。
()8、紧缩负荷能够或许刺激新生骨的进展,促进骨折的愈合。
()9、骨在压力情形下易破坏,在张力情形下不易破坏。
()10、关节的感化一是包管人体的的活动,二是起到支点的感化。
()11、两关节面弧度差越大年夜,关节的活动幅度就越大年夜。
()12、从希尔方程可知骨骼肌紧缩时,负荷P增长,速度V减小;反之,P减小,V增长。
()13、肘关节有3个自由度。
()14、(自由刚体有6个自由度。
()15、动作构造是借以差别不合动作,是精确动作的依照。
()16、人体质心和重心一样被认为是共点。
()17、物体质量越小,保持原有活动状况的才能也越小。
()18、物体迁移转变惯量越大年夜,保持原有活动状况的才能也越大年夜。
()19、质量他是度量迁移转变物体惯性大年夜小的物理量。
()20、迁移转变惯量他是度量迁移转变物体惯性大年夜小的物理量。
()21、自由体是可随便率性偏向移动的物体。
()22、力偶是一对大年夜小相等偏向相反的力。
()23、某活动员站立在操场上不动,有人说他是绝对地静止。
()24、直线活动又称线活动,是指人体或器械始终在一条直线上活动,即近地点活动轨迹是一条直线。
()25、人体活动一秒后的速度是8米/秒,则此人在第一秒同实际经由过程的路程(位移)是8米。
()26、人体做单杠大年夜回环时,假如把人体看作是刚体的匀速圆周活动,则此人的切向加快度为0,法向加快度不为0。
()27、百米赛时,活动员的加快度偏向与速度偏向老是一致的。
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.1/500sb.1/100sc.1/200sd.1/500s8、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.1/500sb.1/100sc.1/1000sd.1/200s9、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,35ºb.35º,45ºc.20º,30ºd.30º,40º10、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,15ºb.155º,10ºc.145º,15ºd.145º,10º11、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,55ºb.145º,50ºc.145º,40ºd.150º,40º12、挺身站立中立位时,躯干背伸和侧屈的活动度分别为。
运动生物力学题库及答案本题库共包含7种题型,其中判断题90道;选择题59道;填空题50道;名词解释77道;简答题30道;论述题22道;计算题35道。
一、判断题1、运动生物力学研究的核心是技术动作(×运动生物力学研究的核心是体育动作)2、运动生物力学的研究对象是生物体(×运动生物力学的研究对象是体育动作。
)3、运动生物力学研究的核心是人体内部结构。
(×;运动生物力学研究的核心是人体运动动作)4、一般δ>5%称为塑性材料,δ<5%称为脆性材料。
(√)5、物固体材料如骨、软骨、肌肉、血管壁、皮肤等都具有粘弹性。
(√)6、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。
(×;应力的大小与至骨干中性轴的距离成正比,距中性轴越远,应力越大)7、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。
(√)8、压缩负荷能够刺激新生骨的生长,促进骨折的愈合。
(√)9、骨在压力情况下易损坏,在张力情况下不易损坏。
(×;骨在压力、张力过大情况下都易损坏)10、关节的作用一是保证人体的的运动,二是起到支点的作用。
(×,关节的作用一是保证人体的的运动,二是传递力)11、两关节面弧度差越大,关节的运动幅度就越大。
(√)12、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。
(√)13、肘关节有3个自由度。
(×;肘关节有2个自由度)14、(自由刚体有6个自由度。
(√)15、动作结构是借以区别不同动作,是正确动作的依据。
(×;动作结构是借以区别不同动作,包括正确动作和错误动作的依据)16、人体质心和重心一般被认为是共点。
(√)17、物体质量越小,保持原有运动状态的能力也越小。
(√)18、物体转动惯量越大,保持原有运动状态的能力也越大。
(√)19、质量他是度量转动物体惯性大小的物理量。
(×;质量他是度量平动物体惯性大小的物理量)20、转动惯量他是度量转动物体惯性大小的物理量。
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。
一、名词解释1.运动生物力学: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.2.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.3.支撑面:支撑面积是由各支撑部位的表面与它们之间所围的面积组成的.4.转动惯量:物体转动时惯性大小的量度.5.超重现象:动态支撑反作用力大于体重的现象.6.失重现象:动态支撑反作用力小于体重的现象.7.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.8.上支撑平衡:支撑点在重心上方的平衡.9.下支撑平衡:支撑点在重心下方的平衡.10.人体运动的内力:人体内部各部份之间的相互作用力.11.肌肉的主动 X 力:肌肉兴奋时可产生 X 力.12.肌肉的被动 X 力:肌肉当被牵拉时产生弹力.13.肌肉总 X 力:在体肌活动时其主动 X 力和被动 X 力是同时存在的.因此在体肌的 X 力是主动 X 力和被动 X 力之和,称之为肌肉的总 X 力.14.肌肉的激活状态:肌肉兴奋时其收缩成份力学状态的变化称肌肉的激活状态.15.肌肉松弛:被拉长的肌肉,其 X 力有随着时间的延长而下降的特性,这一特性称肌肉松弛.16.动作技术原理:动作技术原理是指完成某项动作技术的基本规律,它合用于任何人,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,是具有共性特点的普通规律.17.最佳运动技术:最佳动作技术是考虑了个人的身体形态、技能、心理素质和训练水平来应用普通技术原理,以达到最理想的运动成绩.18.肢体的鞭打动作:在克服阻力或者自体位移的过程中,肢体诸环节挨次加速和制动,使末端环节产生极大速度的动作形式称鞭打动作.19.相向运动:人体腾空时,或者人体两端无约束时,身体某一部份向某一方向活动〔转动〕 ,身体的另一部份会同时产生相反方向的活动〔转动〕 ,我们这种身体两部份相互接近或者远离的运动形式称为相向运动.20.动作技术的特征画面:不同动作阶段的临界点〔画面〕 ,称为动作技术的特征画面.21 〔跑步的〕着地距离:支撑脚着地瞬间重心到着地点的水平距离.22. 〔跑步的〕腾空距离:跑步的腾空阶段身体重心通过的水平距离.23. 〔跑步的〕后蹬距离:支撑脚离地瞬间重心到离地点的水平距离.24.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,此力的冲量称为动力冲量.25.制动冲量〔阻力冲量〕: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反时,此力的冲量称为制动冲量.26. 〔投掷的〕出手初速度:器械出手瞬间速度的大小.27. 〔投掷的〕出手角度:出手初速度与水平面的夹角.28. 〔投掷的〕出手高度:器械出手瞬间出手点到地面的高度.29. 〔跑步的〕着地角:支撑脚着地瞬间,身体重心和着地点的连线与水平面的夹角.30. 〔跳远的〕起跳距离:身体腾起瞬间起跳板前沿与身体重心之间的水平距离.31. 〔跳远的〕腾空距离:跳远的腾空阶段身体重心通过的水平距离.32. 〔跳远的〕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.33. 〔跳远的〕腾起速度:踏跳脚离地瞬间身体重心的速度.34. 〔跳远的〕腾起角:腾起速度与水平面的夹角.1.运动是绝对的,但运动的描述是.因此在描述一个点或者物体的运动时,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2.在运动学中有两个实物抽象化模型,3.方向与,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 ,所走过的路程是 .5.篮球运动中的投篮过程可看做是一个抛点,而投掷项目中,器械的运动可以看.6.人体蹬起时,动态支撑反作用力大于体重,称为,下蹲时,动态支撑反作用力小于体重,称为.7.乒乓球弧旋球飞行的原因是运动员打球时使球由于空气流体力学的作用,的结果.8.忽略空气的阻力,,这种斜上抛运动可看做是由水平方向的合运动.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.10.游泳时,运动员受到的阻力主要有三种,它们是磨擦阻力、.11.物体的机械运动是指.骨的应力-应变曲线上,,骨的强度以12.骨的强度大小的罗列顺序是〔在不同载荷下〕13.正常时,机械应力与骨组织之间存在着一种生理平衡,当应力增大时,,骨质增生,应力.14.肌肉结构力学模型也称为三元素模型,.15.根据肌肉力学模型,肌肉长度的增加,对其收缩速度有良好影响 ,肌肉生理模断面的增加会导致肌肉收缩力的增加,但不影响肌肉收缩16.把曲线和曲线叠加起来,成为肌肉总 X 力—长度曲线,并用这条曲线来描述在体肌的 X 力随长度的变化情况.17..18.肌肉在小于其平衡长度收缩时,其总X ,肌肉在大于其平衡长度收缩时,其总X 力是由.19..20.和.21.,以与全身整体动作完成的.22.人体单个环节活动时,符合.23.当膝关节与肘关节角很大时,.24.人体活动时总是首先产生活动,并依据关节的,表现出一定的先后顺序.25.人在做纵跳时,关节活动-伸展的时间顺序是:26.小关节是人体小关节的强弱直接决定完成动作时支撑的小关节的强弱决定它参预"如果其肌力矩强大,它可"提前〞参预"工作〞 ,,度.27.鞭打动作可使运动链末端环节产生极大的28.落地缓冲动作的原理,是因为了力的作用时间,于是了外力对人体的作用.29.在动作技术的运动学特征方面,往往把膝关节的大小与缓冲阶段的作为技术诊断的重要内容.30.踏跳时肢体摆动动作可增加,并提高身体相对高度.31.人体处于腾空状态时,由于不受外力矩作用,因这人体活动服从守恒定律,当人体某一环节转动时所产生的角动量,.1.人体在做平衡动作时,需由外力与肌肉、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.在身体姿式的变化过程中,人体中心不可以移出体外. 〔×〕5.在篮球运动的防守动作中,摆布方向稳定角较大. 〔×〕6.人体保持平衡动作的力学条件是合外力与和外力矩为零. 〔×〕7.用一维重心板测量人体重心的原理是力矩平衡原理.〔√ 〕8.单杠悬垂动作是一个不稳定平衡的例子. 〔×〕9.运动时,运动员的加速度方向与速度方向总是一致的. 〔×〕10.根据动量守恒定律,跳远运动员腾空阶段水平方向的运动速度不变〔忽略空气阻力〕〔√〕11.当合外力为零时,物体保持静止状态. 〔×〕12.踏跳时,跳高运动员在竖直方向上的动量变化等于竖直踏跳力的冲量.〔√ 〕13.标枪在空中飞行的原因是因为始终作用有投掷力的作用. 〔×〕14.铅球在出手后除空气阻力外,不受力的作用. 〔×〕15.影响人体下支撑稳定性的因素有身体重心高度、支撑面大小与体重, 〔×〕16.转动量是人体转动时惯性大小的量度.〔√〕17.骨的拉伸强度大于压缩强度. 〔×〕18.机械应力与骨组织之间存在生理平衡,即骨组织量与机械应力之间成正比关系.〔√〕19.沃尔夫定律说明了机械应力与骨组织量之间的关系.〔√ 〕20.肌肉在静息长度时,期收缩元的 X 力为零. 〔×〕21.被拉长的肌肉的 X 力随时间的延长而下降的现象称为肌肉的松弛.〔√ 〕22.肌肉兴奋时其并联弹性成份力学状态的变化称肌肉的激活状态. 〔×〕23.希尔方程说明了肌肉总 X 力——长度特性. 〔×〕24.肌肉在做等长收缩的过程中,物体不产生位移,没有做机械功,但肌肉做了"生理功〞 .〔√〕25.由希尔方程可知,肌肉收缩的 X 力愈大,其收缩速度越大. 〔×〕26.随着载荷的增大,肌肉收缩的潜伏期变短. 〔×〕当载荷增大时 ,动作潜伏期延长 .依据肌肉这一特性 ,在完成需要快速反应和惟一动作时 ,如100m 的起跑,在"豫备〞时使伸下肢的各肌群产生"预 X 力〞 ,这样可以提高反应速度和起跑能力.其原因实际上是在起跑前使肌肉处于活化状态,预先提高了串联弹性元与肌肉的X 力.于是当运动员听到"跑〞的信号时,收缩元的主动 X 力"再也不〞被缓冲,而直接用于克服外界阻力了.因此提高肌肉的预 X 力可以缩短动作潜伏期.肌肉兴奋时其收缩成份力学状态的变化称肌肉的激活状态.兴奋后肌肉能迅速地达到激活状态的高峰,但整块肌肉 X 力的发展过程要慢得多,肌肉进入激活状态后,收缩元兴奋产生的 X 力,起初被其串联的串联弹性元的形变所缓冲,当串联弹性元形变与 X 力进一步发展,整块肌肉的 X 力达到一定程度后,收缩元的主动 X 力才干直接对肌肉起止点施力,表现出肌肉收缩力.机械应力与骨组织之间存在着一种生理平衡,在平衡状态,骨组织的成骨细胞和破骨细胞的活性是相同的.当应力增大时成骨细胞活跃,引起骨质增生,承载面增大,使应力下降,达到新的平衡.当应力下降时破骨细胞再吸收加强,骨组织量下降,使应力增加.因此骨能通过改变它的大小、形状和结构以适应力学需要的功能进行重建.这种适应性是按 Wolf 定律进行的,即骨骼在需要出多生长,而在不需要处吸收.使骨组织量与应力成正比.后种情况跳的更高,这是因为第二种做法运用了肌肉预拉伸和预加载荷所产生的形变势能,第一种做法是由于稍事歇息,使肌肉产生松弛的结果.〔1〕压缩载荷:常见于身体垂直姿式中 ,作用力从骨的两端作用于骨,一端是人体的重力和载荷的力, 另一端是支撑反作用力.(2)弯曲载荷:通常是在骨骼起杠杆作用时浮现的.常见于肌肉力以与关节的压力作用于骨上,使骨产生弯曲载荷.〔3〕拉伸载荷:常见于身体悬垂姿式中,骨的两端受到反向拉力.〔4〕扭荷:常见于人体或者局部肢体做旋转动作时骨骼承受绕纵轴的两个反向力矩的作用.(5)静力载荷:当身体处于静止状态时,骨骼承受静态载荷,其载荷量值不变化,只要不超过骨的安全强度,骨不会受伤.当载荷增大时肌肉收缩力学特性的变化如下:(1)动作潜伏期延长.肌肉激活后收缩元的 X 力首先使串联弹性元形变 X 力发生变化,惟独当肌肉 X 力发展到大于起止点的阻力时,肌肉才开始向心收缩产生动作,使载荷产生位移.载荷增大时发展所经历的时间长,肌肉收缩产生动作的潜伏期随着载荷的增大而延长.(2)收缩幅度减小.当载荷增加时收缩幅度减小,直至增加到一定分量时,动作不能完成,肌肉不能缩短.(3)收缩速度下降.由实验得出在零载荷时,收缩速度最大,随着载荷的增加,收缩速度跟着下降,加至肌肉恰好不能举起的分量时,收缩速度为零.〔1〕增加动作的力和速度.众所周知,做纵跳时若下蹲到最低点稍事停顿,跳起的高度要低于不停顿即将起跳所达到的高度, 这是因为第二种做法运用了肌肉预拉伸和预加载荷所产生的形变势能,第一种做法是由于稍事停顿,使肌肉产生松弛的结果.(2)提高动作的经济性.在周期性运动中,肌肉与腱形变势能的再利用,大大地节省了能量消耗.如运动员在做基本动作之前,往往有一个反向动作作为前导 ,前导动作使得即将完成的基本动作的肌肉被拉伸 ,从而积累了形变势能,这份能量在后继的基本动作中转化为动能.(3)对冲击载荷和振动载荷的缓冲.山地滑雪运动员身体各部位垂直于山坡方向的加速度,在足部可达 100 G 〔重力加速度〕 ,而在头部要小得多.原因之一是由于肌肉与肌腱的弹性形变起缓冲作用的结果.〔1〕杠杆原理〔2〕复杠杆原理〔3〕关节活动顺序原理(4)鞭打动作原理(5)缓冲动作原理(6)蹬伸动作原理(7)摆动动作原理(8)躯干扭转动作原理(9)相向运动原理小关节活动非常重要,如跳远缓冲阶段膝关节肌力矩大于踝关节,但蹬伸阶段踝关节肌力矩大于膝关节.此外,小关节是人体支撑点,小关节的强弱直接决定完成动作时支撑的稳固性,如果小关节肌力矩强大,可缩短完成动作的时间,提高动作的速度.短跑运动员采用蹲踞式起跑,选择为两腿能快速有效地蹬伸创造条件的豫备姿式.在起跑器上起跑,可使运动员获得坚固的支撑,改善两腿用力条件.在豫备时,运动员运用提高肌肉预 X 力的方法,可使肌肉提前进入"工作状态〞 ,增大蹬离起跑器的速度和力量.起跑时,运动员重心至起跑线的水平距离较短 ,先后腿蹬地力的水平分力明显大于垂直分力 , 它们之间的比值约为二分之一,能形成很小的蹬地用力角.因此运动员可获得较大的重心水平加速度与水平速度.这是蹲踞式起跑所具有的良好的向后蹬地条件所造成的.总之,蹲踞式起跑提供了短跑出发时最好的水平加速度的力学条件.助跑的作用在于起跳前赋予人体适宜的运动速度.这样可以为缩短起跳时间,提高肌肉的势能以与增强起跳力创造条件.并且为起跳时身体处于最佳姿式做好准备,形成运动员与起跳板相互作用的最佳条件.助跑应能使运动员以一种与自己的能力与技术相协调的速度进入最理想的起跳位置.弧线助跑的最大优点是能够延长身体重心在起跳过程中向上加速度的垂直用力距离,因此有助于提高身体腾起速度.倒数第三不降低身体重心位置,也可能加重心向上加速的垂直用力距离.。
考试班干部统一复印,尽快下发,本周五发到同学们手中,各位同学拿到复习题后马上开始复习。
题目不会再压缩。
学院规定必须达到相应的复习量。
下周上课各位同学都要带来,我要讲解选择题和判断对错。
选择题出题答案可能变一下顺序,判断对错有的题会有所变形。
1选择40分每题2分;2判断对错10分,每题1分;3名词解释15分,每题3分;简答题25分,每题5分;论述10分1、运动生物力学研究的核心是( B )A、人体B、体育动作C、技术动作D、体育项目2、运动生物力学的研究对象是( A )A、活的人体B、体育动作C、生物体D、体育项目3、跟腱附着点的跟骨骨折,是由于小腿三头肌的强力收缩对跟骨产生异常大的( B )引起的。
A、剪切载荷B、拉伸载荷C、压缩载荷D、复合载荷4、骨干最经常承受的载荷是( C )。
A、剪切载荷B、拉伸载荷C、压缩载荷D、复合载荷5、( C )负荷能够刺激新生骨的生长,促进骨折的愈合。
A、剪切B、拉伸C、压缩D、复合6、( D )是人体中重要的骨与骨可动连接,是活动杠杆的支点。
A、肌肉B、韧带C、腰D、关节7、对于粘弹性材料,若令应力保持一定,物体的应变随时间的增加而增大,这种现象称为( B )A、应力松驰B、蠕变C、滞后D、虎克定律8、肌肉的静息长度是平衡长度的( B )倍。
A、1、20B、1、25C、1、5D、29、在下蹲之后的纵跳实验中,有停顿的纵跳高度(B )无停顿(不加摆臂)的纵跳高度。
A、>B、<C、=D、≠10、肩关节有( B )个自由度。
A、2B、3C、4D、611、撑杆跳属于( C )动作系统。
A、周期性B、非周期性动作结合C、混合性D、不固定12、游泳属于( A )动作系统。
A、周期性B、非周期性动作结合C、混合性D、不固定13、转动惯量他是度量(B )物体惯性大小的物理量。
A 平动B 转动C 静止D 平动和转动14、力矩是度量(C )对物体作用时产生转动效果的物理量。
A力臂 B 转动惯量 C 力 D 力矩15、正常的铅球运动员将铅球推出去前,铅球相对于是静止的。
一、名词解释1、(1-1-4-1)运动生物力学:2、(2-1-4-1)静载荷:3、(2-1-4-1)动载荷:4、(2-1-4-1)冲击载荷:5、(2-1-4-1)交变载荷:6、(2-1-4-1)内力:7、(2-1-4-1)刚度: 8、(2-1-4-2)残余变形或塑性变形: 9、(2-1-4-1)强化:11、(2-2-4-1)压缩载荷:12、(2-2-4-1)弯曲载荷:13、(2-2-4-2)剪切载荷:14、(2-2-4-2)复合载荷:15、(2-3-4-1)松弛:16、(2-3-4-1)蠕变:17、(2-6-4-1)生物运动偶: 18、(2-6-4-1)生物运动链:19、(2-6-4-1)自由度:20、(2-6-4-1)杠杆:21、(2-7-4-2)动作结构:22、(2-7-4-2)动作系统:23、(2-7-4-2)周期性动作系统:24、(2-7-4-2)非周期性动作结合动作系统:25、(3-0-4-1)人体惯性参数26、(3-1-4-1) 转动惯量27、(4-1-4-1) 平衡力系28、(4-1-4-1) 自由体29、(4-1-4-1)力偶30、(4-2-4-1)稳定角31、 (5-1-4-1)质点32、(5-1-4-1)刚体33、(5-2-4-1)参照系34、(5-2-4-1)惯性参照系35、(5-2-4-1)非惯性参照系36、 (5-3-4-1)实体轴37、 (5-3-4-1)非实体轴38、 (5-4-4-1)运动的叠加原理39、 (5-5-4-1)角位移40、 (5-5-4-1)角速度41、 (6-1-4-1) 人体内力42、 (6-1-4-1) 人体外力43、 (6-1-4-1) 人体重力44、 (6-1-4-1) 环节重心45、 (6-1-4-1) 滑动摩擦力46、 (6-1-4-1) 支撑反作用力47、 (6-2-4-1) 牛顿第一定律48、 (6-2-4-1) 牛顿第二定律49、 (6-2-4-1) 牛顿第三定律50、 (6-3-4-1) 动量51、 (6-3-4-1) 冲量52、 (6-3-4-1) 动量定理53、 (6-3-4-1) 动量守恒定律54、 (6-4-4-1) 实体轴55、 (6-4-4-1) 非实体轴56、 (6-4-4-1) 转动定律57、 (6-4-4-1) 动量矩定理58(7-1-4-1)流体的重度:59、(7-3-4-1)流量: 60、(7-3-4-1)流线: 61、(7-4-4-1)摩擦阻力:62、(7-4-4-1)压差阻力: 63、(7-4-4-1)兴波阻力: 64、(7-4-4-1)惯性阻力:65、(7-2-4-1)流体静压强:66、(7-4-4-1)层流: 67、(7-4-4-1)湍流:68.(8-2-4-1)鞭打69.(8-3-4-1)缓冲70.(8-3-4-1)蹬伸71.(8-3-4-1)蹬离角72.(8-4-4-1)扭转73.(8-4-4-1)相向运动74.(9-2-4-2)系统75.(9-2-4-2)系统研究方法76、(10-2-4-1)关节角:77、(10-2-4-1)物理摆:答案:1、是运用生物学、力学以及体育技术理论,探索运动技术规律的科学。
运动生物力学复习题一、名词解释1. 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学科。
2.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。
3.环节相对重量:环节重量与人体体重的比值。
4、转动惯量:描述转动体保持其原有转动状态能力的物理量。
5、肌肉的激活状态:肌肉兴奋时其收缩成分力学状态的变化。
6、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。
7、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。
8.人体重心:人体各个环节所受地球吸引力的合力作用点。
9.平动:在运动过程中,刚体上任意两点的连线保持平行,且长度不变,则这种运动称为平动。
10. 位移:位移是用来描述物体位置变化的,是从物体初始点指向终点的矢量;11、惯性:物体保持其原有静止或匀速直线运动状态的能力(或物体保持其原有运动状态的能力)12、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。
13、瞬时速度:指运动体在某一时刻或经过某一位置时所具有的速度。
14. 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)。
15 .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16. 平动:物体内任意两点的连线,在运动过程中始终保持平行,物体上的任何一点瞬时运动都具有相同的速度或加速度,这种运动称为平动四、简答1. 简述人体内力与外力及相互关系。
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。
运动生物力学题库及答案本题库共包含7种题型,其中判断题90道;选择题59道;填空题50道;名词解释77道;简答题30道;论述题22道;计算题35道。
一、判断题1、运动生物力学研究的核心是技术动作(×运动生物力学研究的核心是体育动作)2、运动生物力学的研究对象是生物体(×运动生物力学的研究对象是体育动作。
)3、运动生物力学研究的核心是人体内部结构。
(×;运动生物力学研究的核心是人体运动动作)4、一般δ>5%称为塑性材料,δ<5%称为脆性材料。
(√)5、物固体材料如骨、软骨、肌肉、血管壁、皮肤等都具有粘弹性。
(√)6、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。
(×;应力的大小与至骨干中性轴的距离成正比,距中性轴越远,应力越大)7、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。
(√)8、压缩负荷能够刺激新生骨的生长,促进骨折的愈合。
(√)9、骨在压力情况下易损坏,在张力情况下不易损坏。
(×;骨在压力、张力过大情况下都易损坏)10、关节的作用一是保证人体的的运动,二是起到支点的作用。
(×,关节的作用一是保证人体的的运动,二是传递力)11、两关节面弧度差越大,关节的运动幅度就越大。
(√)12、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。
(√)13、肘关节有3个自由度。
(×;肘关节有2个自由度)14、(自由刚体有6个自由度。
(√)15、动作结构是借以区别不同动作,是正确动作的依据。
(×;动作结构是借以区别不同动作,包括正确动作和错误动作的依据)16、人体质心和重心一般被认为是共点。
(√)17、物体质量越小,保持原有运动状态的能力也越小。
(√)18、物体转动惯量越大,保持原有运动状态的能力也越大。
(√)19、质量他是度量转动物体惯性大小的物理量。
(×;质量他是度量平动物体惯性大小的物理量)20、转动惯量他是度量转动物体惯性大小的物理量。
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。
(5)落地缓冲动作的原理,是因为(延长)了力的作用时间,因而(减少)了外力对人体的作用。
(6)按机械运动形式,可将人体运动分为(平动)、(转动)和复合运动。
(7)乒乓球弧圈球的原因是运动员打球时使球产生(旋转),由于空气流体力的学的作用,产生了(马格努斯效应)的结果。
(8)人带动链球作圆周运动时,手臂通过铁链对球施加的作用力是(向心力)使链球可以做圆周运动。
(9)体操空翻加旋的动作原理是动量守恒定理的应用,通过(调整身体姿态)来改变(转动惯量)从而达到加大或减小(转动角速度)的目的。
(10)花样滑冰运动员要结束原地绕垂直轴的旋转时,伸直双臂,非支撑腿向外打开,是为了获得较大的(转动惯量),从而使旋转角速度(减慢)。
(11) 运动生物力学的研究方法可分为(测量方法)和(分析方法)两部分,其中测量方法可以分为:(运动学测量)、(动力学测量)、(人体测量)和(肌电图测量)。
运动学测量的参数主要包括肢体的(角)位移、(角)速度、(角)加速度等;人体测量是用来测量人体环节的长度、围度及惯性参数,(如质量、转动惯量)。
肌电图测量是测量(肌肉收缩时)的神经支配特点。
3判断题:(1)人体在作平衡动作时,需由外力及肌肉力、韧带力等内力共同维持。
(√)(2)人体在平衡时,需要消耗一定的生理能。
(√)(3)人体重心是身体重力的作用点,因此,无论人体姿势如何改变,人体身体总重心的位置都不会移到体外。
(×)(4)在篮球的防守运动中,左右方向的稳定角较大。
(√)(5)人体保持平衡动作的力学条件是合外力及合外力矩为零。
(√)(6)单杠悬垂动作是一个不稳定平衡的例子。
(×)(7)百米赛时,运动员的加速度方向与速度方向总是一致的。
(×)(8)当合外力为零时,物体保持静止状态。
(×)(9)标枪在空中飞行的原因是由于始终有投掷力的作用。
(×)(10)铁饼出手后除空气阻力外不受力的作用。
(×)(11)转动惯量是人体转动时惯性大小的度量。
(√)(12)身体绕某转轴的转动惯量的大小,与身体各环节至转轴的距离有关。
(√)(13)运动员跑弯道时,自行车、摩托车运动员拐弯时,都不同程度地向内倾斜主要是为了产生向心力,从而产生向心加速度。
(√)(14)铁饼、链球出手是由于离心力的作用。
(×)(15)拳击比赛中,运动员按体重大小分级别比赛,是科学合理的,因为质量大的物体惯性大,稳定度也大。
(√)(16)做圆周运动的物体一定具有加速度。
(√)(17)缓冲动作可以减小外界冲击力的作用。
(√)(18)弯道跑时,身体向内倾斜的目的是为了克服离心力。
(×)(19)人体加速度下蹲时,地面的支撑反作用力大于重力。
(×)(20)改变物体运动的原因是由于物体有速度。
(×)(21)人自然站立时,女子和男子的平均重心高度是一样的。
(×)(22)运动时,运动员的加速度方向与速度方向总是一致的。
(×)(23)由动量守恒定律,跳远运动员腾空阶段水平方向的速度不变(忽略空气阻力)。
(√)(24)踏跳时,跳高运动员在竖直方向上的动量变化等于竖直踏跳力的冲量。
(√)(25)铅球在出手后除空气阻力外不受力的作用。
(×)4选择题:(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 )A直线;B曲线;C直线或曲线;D以上说法都不对(3)按机械运动形式,可将人体运动分为( A )、( B )和复合运动。
A平动B转动 C 扭动 D 摆动(4)运动员推铅球的最后用力阶段铅球产生向前的加速度,这时铅球对手的作用力( B )手对铅球的推力。
A 大于;B 等于;C 小于;D 不能确定(5)骨干最经常承受的载荷是( C )。
A、剪切载荷B、拉伸载荷C、压缩载荷D、复合载荷(6)在下蹲之后的纵跳实验中,有停顿的纵跳高度(B )无停顿(不加摆臂)的纵跳高度。
A、>B、<C、=D、≠(7)下面几种基本体育动作中,能表现出大关节带动小关节活动的规律的是(C )。
A.推、拉B. 扭转、相向C.蹬伸、推(8)在人体的转动中,由公式V=ωR可知:(D )A 线速度V与转动半径R成正比;B 线速度V与角速度ω成正比;C 角速度ω与转动半径R成反比;D 当角速度ω不变时,线速度V与转动半径R成正比,转动半径R一定时,线速度V与角速度ω成正比。
(9)描述骨结构与机械应力关系的定律是( B )种。
A、马格努斯效应B、Wollf定律C、希尔方程D、伯努利方程5简答题:(1)简述人体平衡的几种分类。
答案要点:第一,根据人体的相对位置可分为静平衡和动平衡;第二,根据支撑点与重心的位置可分为上支撑平衡、下支撑平衡、混合支撑平衡;第三,根据平衡的稳度可分为稳定平衡、不稳定平衡、随遇平衡、有限度的稳定平衡。
(2)影响人体下支撑平衡稳定性的力学因素有哪些?答案要点:支撑面的大小及形状、重心高度、重力作用线到支撑面的距离、重量。
(3)简述人体运动的分类并举例说明。
答案要点:根据质点的运动的轨迹可分为直线运动(匀速和匀变速直线运动)、曲线运动;根据人体运动的机械特点可分为平动、转动(定轴转动、不定轴转动、定点转动)、复合运动。
(4)乒乓球各种旋转球(拉弧圈球、搓下旋球)时用拍子的什么部位击球可使球的旋转速度较大?为什么?答案要点:用拍子的远端击球。
因为无论是哪种旋转球,都是以拍子摩擦球使球产生旋转,在动作不变的情况下,手臂和拍子转动的角速度是一定的,当角速度不变时,线速度与半径成正比,用拍子的远端可使转动半径增大,从而增加球的旋转速度。
(5)为什么运动员对跑鞋的重量“克克计较”,而脖子上却戴沉甸甸的金项链?答案要点:无论是矩跑、中长跑还是长跑,均是以最短的时间内跑完全程为目标,影响跑速的因素主要是步长和步频。
若要步频快也就是说要求大、小腿绕髋、膝的转动角速度要大,在产生的肌力一定的情况下,角速度的快慢与肢体的转动惯量成反比,而转动惯量与肢体的质量成及肢体到转轴的平方成正比,跑鞋在肢体的最远端,其重量些许的增加会导致转动惯量大幅度的增加,从而导致大、小腿转动角速度的减小,影响步频,最终导致跑速度的降低。
(6)为什么跳高用海绵垫会减小运动员的受伤几率?答案要点:动量是质量与速度的乘积,冲量是力与时间的乘积。
跳高运动员在完成过杆动作下落过程中,速度越来越大,直至接触海绵垫瞬间达到最大,具有最大的动量。
运动员着垫后速度逐渐减小,直至为零,即运动员动量从最大减小到零,其间动量的变化量是一定的,由动量定理可知,物体运动过程中,所受合外力的冲量等于这个物体动量的变化量,也就是说海绵垫对人的冲击力与作用时间的乘积是一定的,因此,海绵越软,作用时间越长,垫对人的冲击力越小,从而减小受伤几率。
(7)画图简述足球“香蕉球”产生的原因。
答案要点:马格努斯效应:当球体在空气中产生足够的旋转时,球就可能沿着曲线飞行。