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1、北京體育大學(xué)運 動生物力學(xué)復(fù)習(xí)題 第一章緒論 運動生物力學(xué)是研究體育運動中人體機械運動規(guī)律的科學(xué)。 第二章人體運動實用力學(xué)基礎(chǔ) 一、名詞解釋 1. 穩(wěn)定角：重心垂直投影線和重心至支撐面邊緣相應(yīng)點連線間的夾角。 2. 支撐面：支撐面積是由各支撐部位的表面及它們之間所圍的面積組成的。 3. 轉(zhuǎn)動慣量：物體轉(zhuǎn)動時慣性大小的量度。 4. 超重現(xiàn)象：動態(tài)支撐反作用力大于體重的現(xiàn)象。 5. 失重現(xiàn)象：動態(tài)支撐反作用力小于體重的現(xiàn)象。 6. 穩(wěn)定系數(shù)：當(dāng)傾倒力開始作用時，穩(wěn)定力矩與傾倒力矩的比值。 7. 上支撐平衡：支撐點在重心上方的平衡。 8. 下支撐平衡：支撐點在重心下方的

2、平衡。 9. 人體運動的內(nèi)力：人體內(nèi)部各部分之間的相互作用力。 二、填空 1. 運動是絕對的，但運動的描述是相對的。因此在描述一個點或物體的運動時，必須說明它相對于哪個物體才有明確的意義，且稱此物體為參照物。2?在運動學(xué)中有兩個實物抽象化模型，即質(zhì)點和剛體。 3. 當(dāng)加速度方向與速度方向相同時稱為加速運動，反之稱為減速運動。 4?運動員沿400米跑道運動一周，其位移是0，所走過的路程是400m。 5. 籃球運動中的投籃過程可看作是一個拋點低于落點的斜上拋運動飛投擲項目中，器械的運動可以看做是一個拋點高于落點的斜上拋運動。 6?人體蹬起時，動態(tài)支撐反作用力大于體重，稱為超重現(xiàn)象，下

3、蹲時，動態(tài)支撐反作用力小于體重，稱為失重現(xiàn)象。 7. 乒乓球弧旋球飛行的原因是運動員打球時使球旋轉(zhuǎn)，由于空氣流體力學(xué)的作用，產(chǎn)生了馬格努斯效應(yīng)的結(jié)果。 8?忽略空氣的阻力，鉛球從運動員手中拋出后只受到重力的作用，這種斜上拋運動可看作是由水平方向的勻速直線運動和豎直方向上的豎直上拋的合運動。 9. 身體繞某轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量的大小，是隨身體各環(huán)節(jié)相對轉(zhuǎn)軸的距離的改變而改變的。 10. 游泳時，運動員受到的阻力主要有三種，它們是摩擦阻力、形狀阻力和興波 和碎波阻力。 三、判斷題 1. 人體在做平衡動作時，需由外力及肌肉、韌帶等內(nèi)力矩共同維持平衡。 3） 2?人在平衡時，仍需消耗一定的

4、生理能。（V） 3?人在自然站立時，女子和男子的平均重心高度是一樣的。（X） 4?在身體姿勢的變化過程中，人體中心不可以移出體外。（X） 5. 人體保持平衡動作的力學(xué)條件是合外力及和外力矩為零。（X） 6. 用一維重心板測量人體重心的原理是力矩平衡原理。（V） 7. 單杠懸垂動作是一個不穩(wěn)定平衡的例子。（X） 8?運動時，運動員的加速度方向與速度方向總是一致的。（X） 9. 根據(jù)動量守恒定律，跳遠(yuǎn)運動員騰空階段水平方向的運動速度不變（忽略空氣阻力）（V） 10. 當(dāng)合外力為零時，物體保持靜止?fàn)顟B(tài)。（X） 11. 踏跳時，跳高運動員在豎直方向上的動量變化等于豎直踏跳力的沖量。

5、 （V） 12. 標(biāo)槍在空中飛行的原因是因為始終作用有投擲力的作用。（X） 13?鉛球在出手后除空氣阻力外，不受力的作用。（X） 14. 影響人體下支撐穩(wěn)定性的因素有身體重心高度、支撐面大小及體重，（X） 15. 轉(zhuǎn)動量是人體轉(zhuǎn)動時慣性大小的量度。（V） 第三章骨、肌肉的力學(xué)特性及人體基本活動形式 一、名詞解釋 1. 肌肉的主動張力：肌肉興奮時可產(chǎn)生張力。 2. 肌肉的被動張力：肌肉當(dāng)被牽拉時產(chǎn)生彈力。 3. 肌肉總張力：在體肌活動時其主動張力和被動張力是同時存在的。因此在體肌 的張力是主動張力和被動張力之和，稱之為肌肉的總張力。 4. 肌肉的激活狀態(tài)：肌肉興奮時其收縮成

6、分力學(xué)狀態(tài)的變化稱肌肉的激活狀態(tài)。 5. 肌肉松弛：被拉長的肌肉，其張力有隨著時間的延長而下降的特性，這一特性 稱肌肉松弛。 6. 運動生物力學(xué)：運動生物力學(xué)是研究體育運動中人體機械運動規(guī)律的科學(xué)。 7. 動作技術(shù)原理：動作技術(shù)原理是指完成某項動作技術(shù)的基本規(guī)律，它適用于任 何人，不考慮運動員的性別、體型、運動素質(zhì)的發(fā)展水平和心 理素質(zhì)等的個體差異，是具有共性特點的一般規(guī)律。 8. 最佳運動技術(shù)：最佳動作技術(shù)是考慮了個人的身體形態(tài)、技能、心理素質(zhì)和訓(xùn) 練水平來應(yīng)用一般技術(shù)原理，以達(dá)到最理想的運動成績。 9. 肢體的鞭打動作：在克服阻力或自體位移的過程中，肢體諸環(huán)節(jié)依次加速和制

7、 動，使末端環(huán)節(jié)產(chǎn)生極大速度的動作形式稱鞭打動作。 10. 相向運動：人體騰空時，或人體兩端無約束時，身體某一部分向某一方向活 動（轉(zhuǎn)動），身體的另一部分會同時產(chǎn)生相反方向的活動（轉(zhuǎn)動）， 我們這種身體兩部分相互接近或遠(yuǎn)離的運動形式稱為相向運動。 二、填空 1. 骨的強度大小的排列順序是壓縮〉拉伸〉彎曲〉剪切。（在不同載荷下） 2?正常時，機械應(yīng)力與骨組織之間存在著一種生理平衡，當(dāng)應(yīng)力增大時，成骨細(xì)胞活躍，骨質(zhì)增生，應(yīng)力下降達(dá)到新的平衡。 3?肌肉結(jié)構(gòu)力學(xué)模型也稱為三芫素模型，由收縮元、串聯(lián)彈性元、并聯(lián)彈性元組成。 4..根據(jù)肌肉力學(xué)模型，肌肉長度的增加，對其收縮速度有良好影

8、響，但不影響它的收縮力，肌肉生理模斷面的增加會導(dǎo)致肌肉收縮力的增加，但不影響肌肉收縮速度。 5…把主動張力一長度曲線和被動張力一長度曲線疊加起來，成為肌肉總張力一長度曲線，并用這條曲線來描述在體肌的張力隨長度的變化情況。 6. 肌肉力學(xué)的希爾方程描述了骨骼肌收縮時的力—速度關(guān)系。 7?肌肉在小于其平衡長度收縮時，其總張力是由主動張力構(gòu)成的，肌肉在大于其平衡長度收縮時，其總張力是由主動張力和被動張力構(gòu)成的。 8. 上肢的基本活動形式有推、拉和鞭打三種形式。 9. 下肢的基本活動形式有緩沖、蹬伸和鞭打三種形式。 10. 起跳時依靠起跳腿的緩沖、蹬伸動作，以及全身整體動作完成的。 11

9、?人體單個環(huán)節(jié)活動時，符合杠枉原理。 12. 當(dāng)膝關(guān)節(jié)與肘關(guān)節(jié)角很大時，其伸展活動符合末端載荷復(fù)杠枉原理。 13. 人體活動時總是大關(guān)節(jié)首先產(chǎn)生活動，并依據(jù)關(guān)節(jié)的大小，表現(xiàn)出一定的先后順序。 14. 人在做縱跳時，關(guān)節(jié)活動-伸展的時間順序是：髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)，最后是踝關(guān)節(jié)。 小、關(guān)節(jié)是人體支撐點，小關(guān)節(jié)的強弱直接決定完成動作時支撐的穩(wěn)固性。小關(guān)節(jié)的強弱決定它參與“工作”的早晚，如果其肌力矩強大，它可“提前”參與“工作”，從而縮短完成動作的時間,提高動作的速度。 16. 鞭打動作可使運動鏈末端環(huán)節(jié)產(chǎn)生極大的運動速度和打擊力量。 17. 落地緩沖動作的原理，是因為延長了力的作用時間，因而

10、減小了外力對人體的作用。 18. 在動作技術(shù)的運動學(xué)特征方面，往往把膝關(guān)節(jié)緩沖角的大小及緩沖階段的時間作為技術(shù)診斷的重要內(nèi)容。 19. 踏跳時肢體擺動動作可增加起跳力，并提高身體重心相對高度。 20. 人體處于騰空狀態(tài)時，由于不受外力矩作用，因此人體活動服從復(fù)動量守恒定律，當(dāng)人體某一環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的角動量，必然被另一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的反向的角動量所抵消。 三、判斷題 1. 骨的拉伸強度大于壓縮強度。（X） 2. 機械應(yīng)力與骨組織之間存在生理平衡，即骨組織量與機械應(yīng)力之間成正比關(guān)系。（V） 3. 沃爾夫定律說明了機械應(yīng)力與骨組織量之間的關(guān)系。（V） 4?肌肉在靜息長度時，期收縮元的張力

11、為零。（X） 5. 被拉長的肌肉的張力隨時間的延長而下降的現(xiàn)象稱為肌肉的松弛。（V） 6. 肌肉興奮時其并聯(lián)彈性成分力學(xué)狀態(tài)的變化稱肌肉的激活狀態(tài)。（X） 7?希爾方程說明了肌肉總張力——長度特性。（X） 8. 肌肉在做等長收縮的過程中，物體不產(chǎn)生位移，沒有做機械功，但肌肉做了 “生理功”。（丿） 9. 由希爾方程可知，肌肉收縮的張力愈大，其收縮速度越大。（X） 10?隨著載荷的增大，肌肉收縮的潛伏期變短。（X） 四、簡答題 1. 在100m跑的起跑的“預(yù)備”動作中，為什么使伸下肢的各肌群處于激活狀態(tài)，可以提高反應(yīng)速度？答：當(dāng)載荷增大時，動作潛伏期延長。依據(jù)肌肉這一特性，在完

12、成需要快速反應(yīng)和唯一動作時，如100m的起跑，在“預(yù)備”時使伸下肢的各肌群產(chǎn)生“預(yù)張力”，這樣可以提高反應(yīng)速度和起跑能力。其原因?qū)嶋H上是在起跑前使肌肉處于活化狀態(tài)，預(yù)先提高了串聯(lián)彈性元及肌肉的張力。因而當(dāng)運動員聽到“跑”的信號時，收縮元的主動張力“不再”被緩沖，而直接用于克服外界阻力了。 因此提高肌肉的預(yù)張力可以縮短動作潛伏期。 2. 用骨骼肌的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型說明肌肉受激發(fā)時的力學(xué)效應(yīng)的順序性。答：肌肉興奮時其收縮成分力學(xué)狀態(tài)的變化稱肌肉的激活狀態(tài)。興奮后肌肉能迅速地達(dá)到激活狀態(tài)的高峰，但整塊肌肉張力的發(fā)展過程要慢得多，肌肉進(jìn)入激活狀態(tài)后，收縮元興奮產(chǎn)生的張力，起初被其串聯(lián)的串聯(lián)彈性元的形變

13、所緩沖，當(dāng)串聯(lián)彈性元形變及張力進(jìn)一步發(fā)展，整塊肌肉的張力達(dá)到一定程度后，收縮元的主動張力才能直接對肌肉起止點施力，表現(xiàn)出肌肉收縮力。 3. 說明機械應(yīng)力對骨結(jié)構(gòu)的影響。答：機械應(yīng)力與骨組織之間存在著一種生理平衡，在平衡狀態(tài)，骨組織的成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的活性是相同的。當(dāng)應(yīng)力增大時成骨細(xì)胞活躍，引起骨質(zhì)增生，承載面增大，使應(yīng)力下降，達(dá)到新的平衡。當(dāng)應(yīng)力下降時破骨細(xì)胞再吸收加強，骨組織量下降，使應(yīng)力增加。因此骨能通過改變它的大小、形狀和結(jié)構(gòu)以適應(yīng)力學(xué)需要的功能進(jìn)行重建。這種適應(yīng)性是按Wolf定律進(jìn)行的，即骨骼在需要出多生長，而在不需要處吸收。使骨組織量與應(yīng)力成正比。 4. 下蹲之后有停頓和無停頓

14、（不加擺臂）的縱跳，哪種情況跳的更高？答：后種情況跳的更高，這是因為第二種做法運用了肌肉預(yù)拉伸和預(yù)加載荷所產(chǎn)生的形變勢能，第一種做法是由于稍事休息，使肌肉產(chǎn)生松弛的結(jié)果。 五、詳答題 1.詳答體育活動中骨骼的受力形式有哪些？ （1）壓縮載荷：常見于身體垂直姿勢中，作用力從骨的兩端作用于骨，一端是 人體的重力和載荷的力，另一端是支撐反作用力。 （2）彎曲載荷：通常是在骨骼起杠桿作用時出現(xiàn)的。常見于肌肉力以及關(guān)節(jié)的壓力作用于骨上，使骨產(chǎn)生彎曲載荷。 3）拉伸載荷：常見于身體懸垂姿勢中，骨的兩端受到反向拉力。 4）扭轉(zhuǎn)載荷：常見于人體或局部肢體做旋轉(zhuǎn)動作時骨骼承受繞縱軸的兩個反 向力

15、矩的作用。 5）靜力載荷：當(dāng)身體處于靜止?fàn)顟B(tài)時，骨骼承受靜態(tài)載荷，其載荷量值不變化，只要不超過骨的安全強度，骨不會受傷。 6）動態(tài)載荷：在運動過程中骨骼承受動態(tài)載荷。 2. 詳述載荷增大時，肌肉收縮力學(xué)特性的變化。 當(dāng)載荷增大時肌肉收縮力學(xué)特性的變化如下： （1）動作潛伏期延長。 肌肉激活后收縮元的張力首先使串聯(lián)彈性元形變張力發(fā)生變化，只有當(dāng)肌肉張力發(fā)展到大于起止點的阻力時，肌肉才開始向心收縮產(chǎn)生動作，使載荷產(chǎn)生位移。載荷增大時發(fā)展所經(jīng)歷的時間長，肌肉收縮產(chǎn)生動作的潛伏期隨著載荷的增大而延長。 （2）收縮幅度減小。 當(dāng)載荷增加時收縮幅度減小，直至增加到一定份量時，動作不能完成，

16、肌肉不能縮短。 （3）收縮速度下降。 由實驗得出在零載荷時，收縮速度最大，隨著載荷的增加，收縮速度跟著下降，加至肌肉恰好不能舉起的重量時，收縮速度為零。 3. 肌肉及肌腱的生物力學(xué)特性對完成動作有何影響？ （1）增加動作的力和速度。 眾所周知，做縱跳時若下蹲到最低點稍事停頓，跳起的高度要低于不停頓立即起跳所達(dá)到的高度，這是因為第二種做法運用了肌肉預(yù)拉伸和預(yù)加載荷所產(chǎn)生的形變勢能，第一種做法是由于稍事停頓，使肌肉產(chǎn)生松弛的結(jié)果。 （2）提高動作的經(jīng)濟(jì)性。 在周期性運動中，肌肉及腱形變勢能的再利用，大大地節(jié)省了能量消耗。如運動員在做基本動作之前，往往有一個反向動作作為前導(dǎo)，前導(dǎo)動作使

17、得即將完成的基本動作的肌肉被拉伸，從而積累了形變勢能，這份能量在后繼的基本動作中轉(zhuǎn)化為動能。 （3）對沖擊載荷和振動載荷的緩沖。 山地滑雪運動員身體各部位垂直于山坡方向的加速度，在足部可達(dá)100G（重力加速度），而在頭部要小得多。原因之一是由于肌肉及肌腱的彈性形變起緩沖作用的結(jié)果。 4. 簡述人體基本運動原理。 （1）杠桿原理 （2）復(fù)杠桿原理 （3）關(guān)節(jié)活動順序原理 （4）鞭打動作原理 （5）緩沖動作原理 （6）蹬伸動作原理 （7）擺動動作原理 （8）軀干扭轉(zhuǎn)動作原理 （9）相向運動原理 5. 人體基本運動形式有哪些？結(jié)合體與實例說明。 人體基本運動包括上肢、下肢

18、及全身的基本運動。 L上肢基本運動形式 （1）推：在克服阻力時，上肢由屈曲狀態(tài)變?yōu)殁缯範(fàn)顟B(tài)的動作過程稱為上肢推動作。C2）拉：在克服阻力時，上肢由伸展?fàn)顟B(tài)變?yōu)榍鸂顟B(tài)的動作過程稱為上肢拉動作* C3）鞭打：在克服阻力或身體位移過程中.上肢諸環(huán)節(jié)依次加速和制動，便末端環(huán)節(jié)產(chǎn)生極大速度的動作形式稱為上肢鞭打動作。 2?下肢基本運動形式 緩沖動作：在抵抗外力作用的過程中.下肢由悴展?fàn)顟B(tài)變?yōu)檩^屈曲狀態(tài)的動作過程稱為下肢的緩沖動作。 （2）蹬忡動作：在克服阻力過程中，下肢由屈曲狀態(tài)，進(jìn)行積極伸展的動作過程稱為下肢的蹬神動作。 （3）鞭打動作：下肢運動鏈的近端環(huán)節(jié)首先加速，帶動下肢各環(huán)節(jié)依次

19、加速與制動，使末端環(huán)節(jié)產(chǎn)生較大速度的動作形式稱為下肢的鞭打動作。 3. 全身基本運動形式 （1）擺動：身休某一部分完成“主要”動作時，身體的另一部分配合"主要''動作進(jìn)行加速擺動的動作形式稱為擺動° （2）駆干扭轉(zhuǎn)：在身休各部分完成動作時，軀干及上、下兩肢同時繞軀干縱軸作反向轉(zhuǎn)動的運動形式稱為軀干的扭轉(zhuǎn)。 相向運動：人休騰空時，或人體兩端無釣束時，身體某一部分向某一方向活動（轉(zhuǎn)動），身體的另一部分會同時產(chǎn)生相反方向的活動（轉(zhuǎn)動），我們這種身體兩部分相互接近或遠(yuǎn)離的運動形式稱為相向運動口 6. 關(guān)節(jié)活動順序性原理是什么？結(jié)合體與實例說明。 7. 關(guān)節(jié)活動順序性原理包括四點’ （1）

20、大關(guān)節(jié)首先產(chǎn)生活動，因為大關(guān)節(jié)的肌肉生理橫斷面大，產(chǎn)生的肌力矩也大n因此，在人體運動過程中，它能首先克服阻力矩，使環(huán)節(jié)首先產(chǎn)生運動。 ⑵大關(guān)節(jié)帶動小關(guān)節(jié)*即人體運動時依據(jù)關(guān)節(jié)的大小，表現(xiàn)山一定的先后順序紡如作縱跳時a （3）小關(guān)節(jié)活動非常重要，如跳遠(yuǎn)超跳緩沖階段膝關(guān)節(jié)肌力矩大于踝關(guān)節(jié)，但蹬忡階段課關(guān)節(jié)職力矩（釣228牛頓米）大于膝關(guān)節(jié)〈釣155牛頓米）<>另外，小關(guān)節(jié)是人體支撐點，小關(guān)節(jié)的強弱直接決定完成動作時支撐的穩(wěn)闔性'如果小關(guān)節(jié)肌力矩強大，可縮短完成動作的時間，提高動作的速度。 （4）關(guān)節(jié)活動順序性具有專項特點，關(guān)節(jié)活動順序性并非總是大關(guān)節(jié)帶動小關(guān)節(jié)，可以有多種，如游泳劃臂動作，先

21、肘、腕關(guān)節(jié)活動，作入水抱水動作，然后大關(guān)節(jié)肩帶才參與活動。 7. 說明在人體運動中，小關(guān)節(jié)活動的重要性。 答：小關(guān)節(jié)活動非常重要，如跳遠(yuǎn)緩沖階段膝關(guān)節(jié)肌力矩大于踝關(guān)節(jié)，但 蹬 伸階段踝關(guān)節(jié)肌力矩大于膝關(guān)節(jié)。另外，小關(guān)節(jié)是人體支撐點，小關(guān)節(jié)的強弱直接決定完成動作時支撐的穩(wěn)固性，如果小關(guān)節(jié)肌力矩強大，可縮短完成動作的時間，提高動作的速度。 8. 結(jié)合體與實例簡述鞭打動作原理。 氏鞭打動作可使運動鏈末端環(huán)節(jié)產(chǎn)生極大的運動速度和打擊力?人體四肢結(jié)構(gòu)類似于鞭子，它們近端環(huán)節(jié)質(zhì)量大，末端環(huán)節(jié)質(zhì)量小。因此在作鞭打動作時，近端環(huán)節(jié)（鞭根）先加速揮動，獲得角動量。然后制動，在制動過程中，角動量向末端

22、環(huán)節(jié)（鞭梢）傳遞。由于鞭梢質(zhì)量較小，因此獲得較大的運動速度。如投擲標(biāo)槍時’身體的軀干、上臂、前臂及手薯環(huán)節(jié)依次加速與制動。當(dāng)近端環(huán)節(jié)制動時’其角動量向鄰近的遠(yuǎn)端壞節(jié)傳遞。由于末端環(huán)節(jié)手的轉(zhuǎn)動慣量很小，角動量不斷傳遞結(jié)果’可使手獲得很大的角速度及線速度. 9. 緩沖動作的意義是什么？ （!】減少外力作用在著地等動作的碰撞過程中，人體動量變化往往是一定的。緩沖動作的實質(zhì)是增加碰撞動作的時間，根據(jù)動量定理，當(dāng)動量變化一迄時，力的作用時何延怏’可減小外力對人體的作用。 （2）緩沖動件足完成動作技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，跳遠(yuǎn)、跳高成績?nèi)Q于起跳力中垂直分力的沖量大小m由跳遠(yuǎn)起跳力中垂宜分力沖量圖說明，緩沖階

23、段的沖量占總沖最的87%. （3）緩沖動作是準(zhǔn)備性動作它為后繼動作提供適宜的空間和時間以及各關(guān)節(jié)肌肉適官 的發(fā)力條件口 （4）加強非代謝能的利用緩沖階段人體運動的機械能，對完成緩沖動作的肌群作功， 使肌肉拉忡或增加肌肉張力，因而提高了肌肉及肌艇的彈性毎能.當(dāng)緩沖動作轉(zhuǎn)為蹬伸時,一方面肌肉的總收縮力増大，増大了肌肉所作的功「使人體獲得較大的動能F另一方面緩沖階段肌肉及肌總中積蓄的禪性勢能轉(zhuǎn)換為動能。 10. 跳高、跳遠(yuǎn)時兩臂及擺動腿的合理擺動的運動學(xué)特征是什么？ 11. 跳高、跳遠(yuǎn)運動中］當(dāng)起跳腿起跳的同時，身體的其余環(huán)節(jié)（上肢、擺動腿［進(jìn)行加速擺動"擺動環(huán)節(jié)的豎直加速度呈規(guī)律性變化

24、：在起跳動作的緩沖階段F加速度值急劇增大.在最大緩沖時刻達(dá)到最大值；到蹬伸階段，加速度值開始減小，起跳結(jié)束時可達(dá)負(fù)值° 11.跳高時運動員肢體的擺動起什么作用？ 12. 擺動動作的作用 門）提高重心相對高度作擺動動作時，擺動環(huán)節(jié)的質(zhì)量向上移動，因而使人體總質(zhì)心的相對位置升高。其升高的數(shù)值相當(dāng)可觀，約占起跳后人體重心騰起高度的25%左右。 （2）加起跳力當(dāng)擺動環(huán)節(jié)質(zhì)心作豎直向上加速運動時，必然對施力部位〔軀于）產(chǎn)生反作用力（—Fm’冊為擺動環(huán)節(jié)的質(zhì)量，圧為擺動環(huán)節(jié)質(zhì)心加速度人并通過起跳腿的肌肉用力作用于地面，從而增大了起跳力。有人計算其大小約為48公斤〔屈腿擺）至117公斤（直腿擺兒

25、12. 什么是相向運動？相向運動產(chǎn)生的原因是什么？ 13-相向運動定義見內(nèi)容提要。相向運動產(chǎn)生的原因有兩個： ⑴人體解剖結(jié)構(gòu)特點；人體肌肉在身體上配.布的規(guī)律是至少跨過一個關(guān)節(jié)，并起止于人體曲個以上壞節(jié)或骨上。當(dāng)肌肉收縮時?必然以尊值反向的肌力作用于其起止點的骨骼，因此引起人體兩個環(huán)節(jié)同時產(chǎn)生加速運動（轉(zhuǎn)動表現(xiàn)岀相向運動的形式口 <2）角動量守恒：人體處于騰空〔或兩端無約束》狀態(tài)時，不受外力矩作用〔或外力矩為Uh故人體活動服從角動量守恒定律亠當(dāng)某一環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的角動晝必然被另_個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的反向角動量所抵消. 13. 走步式跳遠(yuǎn)時，運動員騰空階段的走步動作的作用是什么？ 14. 走

26、步過程中’向后擺的腿是仲直的.向前擺的腿是屈曲的”走步過程中兩腿的轉(zhuǎn)動慣量大小不等*因此由走步產(chǎn)生了順時針方向的角動量.由于騰空時人體服以角動杲守恒定律「因此在走步時整個人體產(chǎn)生逆時針方向的角動風(fēng)它的方向正好與起跳離板后人休旋轉(zhuǎn)方向相反，所以抵消了離板后人體的轉(zhuǎn)動。在走步時向前擺臂是直的，向后擺臂是屈的，其結(jié)果與兩腿一樣. 第四章人體運動數(shù)據(jù)采集與處理 一、問答題 1. 根據(jù)下圖說明實驗原理 L當(dāng)無風(fēng)吹特制小車上的圓筒時，小車靜止不亦如用電扇從側(cè)面吹小車上圓簡曬小車會期前或朝后遠(yuǎn)動，其原因是旋轉(zhuǎn)的圓筒A側(cè)風(fēng)速加快」B側(cè)風(fēng)速降低‘因為有-層空氣附著在圓筒筒壁上-起旋轉(zhuǎn)，AIM氣流

27、與附著的空氣運動方向-致，B側(cè)則相反；A側(cè)風(fēng)速快,氣壓雕低；B側(cè)風(fēng)速曉氣壓便上卅這就使小車圓筒A側(cè)與B側(cè)壓力不相筆于是二者的圧力差便構(gòu)成了使小車向A側(cè)運動的九 第五章動作技術(shù)的生物力學(xué) 一、名詞解釋 1. 動作技術(shù)的特征畫面：不同動作階段的臨界點（畫面），稱為動作技術(shù)的特征 畫面。 2. （跑步的）著地距離：支撐腳著地瞬間重心到著地點的水平距離。 3. （跑步的）騰空距離：跑步的騰空階段身體重心通過的水平距離。 4. （跑步的）后蹬距離：支撐腳離地瞬間重心到離地點的水平距離。 5. 動力沖量：支撐階段地面對人體的反作用力在水平方向上的分力與運動方向相 同時，此力的沖量稱為動力

28、沖量。 6. 制動沖量（阻力沖量）：支撐階段地面對人體的反作用力在水平方向上的分力 與運動方向相反時，此力的沖量稱為制動沖量。 7. （投擲的）出手初速度：器械出手瞬間速度的大小。 8. （投擲的）出手角度：出手初速度與水平面的夾角。 9. （投擲的）出手高度：器械出手瞬間出手點到地面的高度。 10. （跑步的）著地角：支撐腳著地瞬間，身體重心和著地點的連線與水平面的 夾角。 11. （跳遠(yuǎn)的）起跳距離：身體騰起瞬間起跳板前沿與身體重心之間的水平距離。 12. （跳遠(yuǎn)的）騰空距離：跳遠(yuǎn)的騰空階段身體重心通過的水平距離。 13. （跳遠(yuǎn)的）落地距離：足跟接觸沙面瞬間身體重心與

29、足跡最近點之間的水平距離。 14. （跳遠(yuǎn)的）騰起速度：踏跳腳離地瞬間身體重心的速度。 15. （跳遠(yuǎn)的）騰起角：騰起速度與水平面的夾角。 二、問答題 1.試述短跑運動員采用蹲踞式起跑的原因。 答：短跑運動員采用蹲踞式起跑，選擇為兩腿能快速有效地蹬伸創(chuàng)造條件的 預(yù)備姿勢。在起跑器上起跑，可使運動員獲得牢固的支撐，改善兩腿用力條 件。在預(yù)備時，運動員運用提高肌肉預(yù)張力的方法，可使肌肉提前進(jìn)入 “工作狀態(tài)”，增大蹬離起跑器的速度和力量。 起跑時，運動員重心至起跑線的水平距離較短，前后腿蹬地力的水平分 力明顯大于垂直分力，它們之間的比值約為二分之一，能形成很小的蹬地用 力角。因

30、此運動員可獲得較大的重心水平加速度及水平速度。這是蹲踞式起 跑所具有的良好的向后蹬地條件所造成的。總之，蹲踞式起跑提供了短跑出發(fā)時最好的水平加速度的力學(xué)條件。 2. 跳躍項目中助跑的作用是什么？ 答：助跑的作用在于起跳前賦予人體適宜的運動速度。這樣可以為縮短起跳 時間，提高肌肉的勢能以及增強起跳力創(chuàng)造條件。并且為起跳時身體處于最佳姿勢做好準(zhǔn)備，形成運動員與起跳板相互作用的最佳條件。 3. 背越式跳高弧線助跑的優(yōu)點是什么？ 答：助跑應(yīng)能使運動員以一種與自己的能力及技術(shù)相協(xié)調(diào)的速度進(jìn)入最理想 的起跳位置?；【€助跑的最大優(yōu)點是能夠延長身體重心在起跳過程中向上加速度的垂直用力距離，因此有

31、助于提高身體騰起速度。倒數(shù)第三不降低身體重心位置，也可能加重心向上加速的垂直用力距離。 4. 跑步時擺動動作的意義是什么？ 答：跑步肘擺動動作的意義有如下幾點： （1）良好的擺動技術(shù)特征可使腳在著地瞬間獲得較大的運動速度（與人休前進(jìn)方向相反人由于腳的運動速度大，一方面可有助于形成較短的著地距離，另一方面可減少著地時腳與地面的碰撞阻力? C2）在緩沖階段擺動環(huán)節(jié)的加速度由指向支點到背離支點，在背離支點的動作階段擺動環(huán)節(jié)作用在支撐腿上的作用力向下，增加了支撐腿的負(fù)荷，使起跳腿儲存的彈性能得以增加；在蹬伸階段擺動環(huán)節(jié)繼續(xù)作背離支點的加速擺動，但擺動動作的加速度值減小，從而減小了給予起跳腿的額

32、外負(fù)荷，使起跳腿在蹬伸階段肌肉快速收縮. C3）擺動動作是跑步周期的重要組成部分，因此擺動動作直接與步幅、步頻有關(guān)。 （4）與下肢相對比*上肢的質(zhì)量較小，而且相對肌肉力量軼強。因此在擺動時上肢比下肢容易加速，并容易維持在高節(jié)奏的擺動狀態(tài)，所以上肢的擺動動作對下肢的快速擺動及提高步頻起促進(jìn)作用。 5. 在跑步的支撐階段如何減少制動沖量 答：在跑步過程中，水平速度的損失與制動沖量有關(guān)，與制動的極值無關(guān)。運動員可以借助于減少力的作用時間而使力的沖量械少口其具體方法（動作技術(shù)）如下： （1）支撐腿著地后，髓關(guān)節(jié)不應(yīng)參與緩沖活動，而應(yīng)不間斷地伸展髒關(guān)節(jié). （2）增大著地角、減少水平阻力及作用

33、時間，有利于減少阻力沖量， （3）腳著地時，應(yīng)該力求減小腳與跑道的相對運動速度。 6. 優(yōu)秀跳高運動員起跳時的動作特點是什么？ 答：運動員蜃越橫桿時必須具備有一定的角動量，為了產(chǎn)生足夠的外力矩，在起跳時運動員往往過早倒向橫桿，而影響了起跳效果，這是跳高運動員普遍存在的技術(shù)缺點口實際上在起跳時，由于運動員具有指向橫桿的運動速度，在起跳過程中產(chǎn)生很大的背向橫桿的角動量。因此，一些優(yōu)秀運動選手，起跳時并不過早倒向橫桿「兩臂及擺動腿向正上方擺動’騰起瞬間身體重心在起跳點的正上方，這樣的起跳技術(shù)較合理，即充分利用了起跳力*又有足夠過桿的角動量。 7. 投擲項目助跑的作用是什么？ 答：在投擲項目

34、中助跑可以使運動員在投擲時具有一定的動能，因此改善了投擲條件，增加了投擲遠(yuǎn)度。助跑的具體作用有以下幾點： (1) 增大投擲時器械的初速度通過助跑可使身體與投擲物具有一定的運動速度，由于助跑速度可與投擲速度迭加.因而提高了器械的初速度，最后增加了器械的出手速度口 (2) 提高肌肉的彈性勢能各項投擲項目都用“超越器械外動作進(jìn)行由助跑向投擲動作進(jìn)行銜接與過渡。助跑時身體的動能在超越器械時轉(zhuǎn)化為肌肉的彈性勢能，而在投擲過程中這一部分勢能釋放,增大了肌肉對標(biāo)槍所做的功，轉(zhuǎn)化為標(biāo)槍的動能，增大了標(biāo)槍的出手速度。 (3) 為人體動量向器械轉(zhuǎn)移創(chuàng)造條件由于助跑使人體具有一定大小的動量，在投擲過程中可把運

35、動員與器械看成是人與器械之間相互作用的結(jié)果。在投擲臂對器械施力過程中，也就是在相互作用過程中實現(xiàn)了人體動量向器械的傳遞和轉(zhuǎn)移。 8. 投擲項目中運動員全身各部分動作的配合原理是什么？ 答；投擲動作是由人體各部分的活動完成的，其目的是將身體各部分的作用集中和傳遞到投擲臂，歲后作用于器械"為此；在投擲活動中身體各部分的活動表現(xiàn)出一定的規(guī)律性。 <1)關(guān)節(jié)活動順序性在投擲時人體各環(huán)節(jié)按照由下而上的方法及時間順序進(jìn)行活動。因此能產(chǎn)生良好的投擲效果. ⑵人體各環(huán)節(jié)同時結(jié)束用力狀態(tài)的特點在投擲過程中，T肢穩(wěn)固的支撐才能保證人體對投擲方向產(chǎn)生良好的用力狀態(tài)*因此正確的投擲技術(shù)，在表現(xiàn)出大關(guān)節(jié)帶動小關(guān)

36、節(jié)活動的同時，還應(yīng)表現(xiàn)出大小關(guān)節(jié)同時結(jié)束用力狀態(tài)的特點# (3) 身體重心位移及速度變化的規(guī)律在投擲過程中*身休重心在投擲方向位移不罔斷的特點.這是人體給投擲物產(chǎn)生良好施力狀態(tài)的必妾條件口在投擲時身體重心速度應(yīng)有明顯F降的現(xiàn)象.這足因為在投擲過程中較好?地實現(xiàn)動量傳遞及產(chǎn)生巨大推力的結(jié)果。 9. 高水平投擲運動員在投擲過程中是如何利用動能與勢能的？ 答：助跑使運動員投擲器械時具有動能，而超損器掘動作又使運動員進(jìn)行投擲用力的肌肉具有勢能。高水平運動員在完成投擲動作時有效地利用了助跑速度，在助跑與原地投的速度差別方面；表現(xiàn)為高水平運動員差別大，而低水平運動員差別小。而且上述兩組運動員在原地投的遠(yuǎn)度方面差別不大"另外高水平組運動員在趙越器械動作階段的時間短，身體做的背弓大，而且器械被充分引向身體后方?？傊?，高水平運動員在投擲過程中：能較好地利用身體的動能及肌肉的彈性勢能.因此，如果在投擲過程中運動員能正確地利用和掌握人體動能和肌肉彈性勢能的傳遞及轉(zhuǎn)化規(guī)律與技巧，就會增加投擲遠(yuǎn)度。