【正文】 重心，其方向向下，指向地心。4滑動摩擦力：物體發(fā)生相對滑動時，在接觸面上所產(chǎn)生的阻礙物體相對滑動的力，稱為滑動摩擦力，方向與物體運動方向相反，大小為：F=μN。4牛頓第一定律：物體若不受其他物體對它的作用，它將保持其靜止或勻速直線運動狀態(tài)不變。即：F=ma4牛頓第三定律：兩物體相互作用時，物體甲對物體乙的作用力F1與物體乙對物體甲的反作用力F2大小相等、方向相反、沿同一直線，且分別作用于這兩個物體甲與乙，即：F1=F2。5沖量：在力學上，將作用于物體的外力與外力作用時間的乘積，定義為力的沖量，即：I=F5動量定理：物體動量的增量等于其所受的沖量，即：F(是描述物體機械運動狀態(tài)變化規(guī)律的基本定理。5實體軸：當人體繞體外的運動器械轉(zhuǎn)動時，器械就是人體轉(zhuǎn)動的實體軸。5轉(zhuǎn)動定律：剛體繞定軸轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動與角加速度的乘積等于作用于剛體的合外力矩，即：M=Iβ，稱為轉(zhuǎn)動定律。以γ表示，即γ=G/V，其單位是N/m3。 60、在流體運動過程中，在一定瞬間依次排列的一系列流體質(zhì)點的運動方向線，叫做流線。6由于流動時流束變形以及渦旋的出現(xiàn)等原因，在物體的前方和后方產(chǎn)生壓強差所引起的阻力，稱為壓差阻力。 6由于流體作非定常流動或運動物體在流體中作加速運動所引起的阻力，稱為慣性阻力。6當流體在圓管內(nèi)流動流速較慢時，流體質(zhì)點的運動有條不紊，呈現(xiàn)出分層流動的狀態(tài)，這種狀態(tài)稱為層流。（或持物），上肢做類似鞭子急速抽打的擺臂動作，如排球跳起大力發(fā)球、擲標槍、乒乓球，羽毛球的扣殺等動作。，給地面施以力量蹬離地面的動作過程稱為蹬伸動作。“有相互作用和相互聯(lián)系的若干組成部分結(jié)合而成的具有特定功能的整體”。7相鄰兩環(huán)節(jié)的縱軸的夾角為關節(jié)角。簡述運動生物力學的學科任務。簡述粘彈性材料的特點。建立人體慣性參數(shù)模型的目的和意義？舉例說明影響平衡穩(wěn)定性的各項因素？1影響人體平衡動作的生物學因素？1舉例說明根據(jù)平衡的穩(wěn)定程度可把人體平衡分為幾種？1什么叫參考體？參考體有何作用？在拍攝現(xiàn)場如何設置參考體？1簡述影響投擲運動員出手速度的因素。2試述在投擲中超越器械的力學機制。答案： ①人體某一部分相對身體另一部分的空間、時間位移；②人體整體相對外界環(huán)境的空間、時間位移；③由人體局部位移而造成器械的空間位移。人體系統(tǒng)本身具有能量儲備，可不隨外界影響而隨時釋放，并可轉(zhuǎn)化為對外界做功。③人體的大部分機械運動形式，尤其是體育技術動作都是后天、自發(fā)或自覺形成的。④人體機械運動受大腦皮質(zhì)的控制、調(diào)節(jié)并有意識參與。運動生物力學是科學高度分化下的高度結(jié)合，是運用生物學、力學以及體育技術理論探索運動技術規(guī)律的科學。所以說運動生物力學是一門新興的邊緣性學科。研究人體基本體育動作的生物力學原理如走、跑、跳的生物力學，研究人體運動器系的生物力學。包括對優(yōu)秀運動員各項動作技術的生物力學診斷（技術分析）、運動技術的優(yōu)化、生物力學的技術在不同運動項目訓練中的應用、教學實踐與訓練中的力學問題等。包括：高速錄象開始應用，錄象解析代替了一部分影片解析；專向技術測試的傳感器有所進展；測試數(shù)據(jù)采集計算機化和參數(shù)遙測技術研究等。②若令應力保持一定，物體的應變隨時間的增加而增大。其原因是停頓是肌肉及肌腱中的彈性成分產(chǎn)生了松弛，如果停頓時間大于松弛時間，則肌肉產(chǎn)生的被動張力完全耗散掉，后繼動作就只能單純依靠肌肉收縮力來完成。②當肌肉處于靜息長度，肌肉收縮，則總張力為被動張力與主動張力之生物疊加，此時肌肉總張力最大。建立人體慣性參數(shù)模型是廣泛使用人體尺寸計算人體環(huán)節(jié)慣性參數(shù)的通用方法。（2分）人體慣性參數(shù)模型的建立，對把人體運動的規(guī)律研究推進到數(shù)學化、計算計化，促進體育科學研究水平的進一步提高都具有現(xiàn)實意義。如兩腳分腿站立比兩腳并立平衡的穩(wěn)定性好。穩(wěn)定角越大，穩(wěn)定性越好。（2分）（3）體重 同等條件下，體重越大，穩(wěn)定性越好。（2分）（2）人體有效支撐面小于支撐面。（1分）（4）人體平衡動作易受心理因素的影響。如單杠的懸垂動作。如單臂手倒立動作。（1分）（4）有限度的穩(wěn)定平衡 人體在外力作用下，一定限度內(nèi)的偏離平衡位置，當外力撤除時，人體可恢復平衡狀態(tài)，但偏離平衡位置超過一定限度時，人體失去平衡。可以是涂有黑白相間顏色的標桿或反差分明的黑白膠布，也可以是現(xiàn)場中合適的固定不動的物體。(1)設置：在定點拍攝時設置一個參考體就可以了，因為它只需要一個坐標系，而在掃描拍攝中，由于拍攝范圍大，需要多個參考體，建立多個坐標系，最后進行坐標換算 (2) 。在設置多個參考體時，要求設置在與運動平面平等的一個平面內(nèi)，以減小誤差(2)。1起跳前給人體適宜的初速度(1)，為縮短起跳時間，提高肌肉的勢能及增強起跳力創(chuàng)造條件。1A 增大投擲時器械的初速度?！?、(2)C 為人體動量向器械轉(zhuǎn)移創(chuàng)造條件。、 (2)1人的重力與地面的支持力此時不在一條直線上，其合力的方向指向圓心，提供向心力。停住皮球比較容易(2)。2A減少外力作用。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，當動量變化一定時，力的作用時間處長，可減小外力對人體的作用?！?、 (2)C 緩沖動作是準備性動作。D 加強非代謝能的利用。肢體擺動時質(zhì)量向上移動，使人體總質(zhì)心的相對位置升高。當肢體質(zhì)心作豎直向上加速運動時，必然對施力部位產(chǎn)生反作用力，并通過起跳腿用力作用于地面，從而增大了起跳力。 性質(zhì)二：流體靜壓強的數(shù)值與作用面在空間的方位無關，即任一點的壓強無論來自何方均相等。當身體的轉(zhuǎn)動使得浮心與重心在一條豎直線時，人體就能在水中平穩(wěn)的浮著。2①研究人體運動的內(nèi)部、外部運動行為。2在方法論高度上，運動生物力學研究方法的內(nèi)涵可概括為：從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，物理學方法`生物學方法相互滲透、融合，并運用系統(tǒng)方法研究人體運動的因果關系。①是一種“有上而下”、“有總而細”，即從整體出發(fā)，先綜合，后分析，最后又回到綜合的方法。 六、論述題試舉體育實例說明為什么生命要力學化，力學要生命化。論述運動生物力學的發(fā)展趨勢。論述骨骼肌三元素模型各元素生理作用機制。詳述跑的過程中為什么要送髖。詳述影響拋射體遠度的生物力學機制。 1香蕉球的力學原理。 1簡述關節(jié)軟骨的形變滲透的營養(yǎng)潤滑機制對運動的訓練和健身運動時，關節(jié)功能的保持和損傷的指導意義。 試述腰椎間盤的構(gòu)造和主要生物力學的特征。時，迅速起跳，起跳高度的主要生物力學因素。所以在研究生命物體時要從力學的角度看問題。生命物體不同于簡單物體，他有思想、有自我意識，所以在分析生命物體受力時，要從生命物體的特點看力學問題。②運動生物力學與運動生理學：運動生物力學研究人體的運動動作，必然涉及到肌肉活動的本體感受器、信息正負反饋和神經(jīng)控制。運動中能量的供給，釋放能量的完成，是反映人體肌肉活動功率或整體活動效率的重要依據(jù)。如何擺脫用簡單的力學原理解釋復雜的人體高級運動本質(zhì)的機械論思想，正確認識人體運動中豐富的物理學內(nèi)容，需要尋求更適合研究活體運動力學規(guī)律的數(shù)學工具或分析方法。④運動生物力學與運動技術：運動生物力學研究的核心是人體運動動作，運動動作是以一定的運動技術、技能的要求來體現(xiàn)的，人體表現(xiàn)出的個體之間動作技術千差萬別，要研究引起差別的原因，研究人體運動技術極其變化的原因，尋找運動技術的合理化和最佳化，對于運動技術、身體素質(zhì)訓練方法的有效性和最佳化，也需要從運動生物力學理論中找到依據(jù)。隨著測試手段的改進和現(xiàn)代高科技的發(fā)展，運動生物力學的發(fā)展任重而道遠。研究人體基本體育動作的生物力學原理如走、跑、跳的生物力學，研究人體運動器系的生物力學，如膝關節(jié)的運動學與動力學、脊柱的生物力學、肌肉活動時肌電對復雜運動中的肌力評價，神經(jīng)肌肉對運動的支配、運動控制、運動能量等；生物力學在康復診斷評價中的研究，活體結(jié)構(gòu)下的材料力學和彈性力學，生物材料的本構(gòu)方程，關節(jié)受力的形態(tài)分析和關節(jié)界面的數(shù)學力學模型，研究人體運動動作的神經(jīng)肌肉控制和反饋，矯正動作的生物力學機制等。包括對優(yōu)秀運動員各項動作技術的生物力學診斷（技術分析）、運動技術的優(yōu)化、生物力學的技術在不同運動項目訓練中的應用、教學實踐與訓練中的力學問題、教學方法方面的生物力學、運動過程中各肌群（原動肌、協(xié)同肌、對抗?。┕ぷ魈攸c（參加工作的實踐順序、力量大小等）的研究、運動器系損傷的生物力學機制及物理康復手段的研究、運動生物力學與選材研究，以及研究、設計符合人體生物力學原理的運動器材及體育鍛煉的各類健身用品等。包括：高速錄象開始應用，錄象解析代替了一部分影片解析；專向技術測試的傳感器有所進展，如彈力調(diào)節(jié)器可安裝于彈跳板上調(diào)節(jié)彈力大?。粶y試數(shù)據(jù)采集計算機化和參數(shù)遙測技術研究；多指標、多學科的綜合測試及同步測試；影像解析中圖象識別技術的研究；適合于測量活體系統(tǒng)生物力學參數(shù)的新方法、新手段、新儀器的研究；測量參數(shù)數(shù)字化過程的分析方法的研究。由于骨的結(jié)構(gòu)為中間多孔介質(zhì)的夾層結(jié)構(gòu)材料，因此這種材料是各向異性體（不同方向的力學性質(zhì)不同）。骨的有機成分組成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使骨具有彈性。③骨是人體理想的結(jié)構(gòu)材料。它不僅強度大而且重量輕。骨對沖擊力的抵抗比較??；耐持續(xù)性能也比較差，同其它材料相比，抗疲勞性能亦差。在骨承受載荷的限度內(nèi)，成人骨對機械力的反應是由應力的值所決定的，骨對生理應力刺激的反應往往處于平衡狀態(tài)，應力越大，骨的增生和密度增厚越強。由于骨結(jié)構(gòu)中骨密質(zhì)和骨松質(zhì)中的密度不同，它們承受的力量也就不同。由肌小節(jié)的肌球（凝）蛋白和肌纖（動）蛋白微絲組成，在靜息狀態(tài)下其應力為零，但長度可自由伸縮。 ②并聯(lián)彈性成分。③串聯(lián)彈性成分。 投擲運動最后用力的超越器械動作，目的是為了在肌肉收縮前給予一定程度的拉長，為后繼的發(fā)力動作做好準備。當送髖后使骨盆以支撐腿一側(cè)髖關節(jié)上一點固定，保證了骨盆有三個自由度，即：骨盆可以繞三軸轉(zhuǎn)動：繞矢狀軸上提；繞冠狀軸俯仰；繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。如果不送髖，在髖關節(jié)兩側(cè)兩點固定，髖關節(jié)只有一個自由度，腿只能做鐘擺式運動，髖關節(jié)也就沒有參加運動，步幅就會受到限制，影響跑速。動作組成的動作系統(tǒng)應當是合理的，動作系統(tǒng)的合理性與運動行為的目的性是一致的。 出手速度；………(2)出手角度；…………………(3)出手高度；……………………(1) 若將人體看作一個力學系統(tǒng)，則人體內(nèi)部各部分相互作用的力稱為人體內(nèi)力。 (3) 內(nèi)力和外力的區(qū)分是相對的。由于研究對象的不同，同一個力既可看作內(nèi)力又可看作外力。 (5) 人體內(nèi)力和外力是相互聯(lián)系的，內(nèi)力是人體運動的必要條件，但內(nèi)力只有通過外力才能使人體產(chǎn)生整體運動。1答：⑴減少迎水面積，保持流線型，S型；⑵與粘滯系數(shù)（光滑度），體表面積等因素有關；⑶減少造波，避免上下用力（興波阻力）；⑷減少回返速度，減少肢體回返阻力；⑸減少體表摩擦力。下面以擲標槍出手階段為例，分析鞭打動作的原理。單拿大、小臂來說，假設開始時大、小臂都以W1的角速度轉(zhuǎn)動，當大臂制動時小臂就以W2的角速度轉(zhuǎn)動。1跳遠起跳過程分為著地、緩沖、蹬伸、離地四個階段，就此分析：①③蹬伸階段：起跳腿伸直、蹬起，兩臂向前向上擺動，給人體一個斜向上的加速度，使地面給人體的支撐反作用增大。）④離地階段：離地瞬間擺動腿和兩臂突然制動，開始擺動腿和兩臂向上方擺動所獲得的動量，帶動整個身體騰起更高，延長身體在空中的作用時間。②按照預定的數(shù)理邏輯，選擇合適的數(shù)學工具，并參考已成熟的程式經(jīng)修正后進行理論分析。④判斷檢測的數(shù)據(jù)，按照預定的數(shù)理邏輯進行全面的整理，并將結(jié)果（可能的話應歸納整理成公式）與理論分析的結(jié)果進行比較，相互修正，相互補充。1 ①建立人體力學模型在生物力學研究中起到了由“生物學——力學”的橋梁作用；②力學的研究對象是物體，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰明朗，對它的研究結(jié)果要求準確化；而生物學的研究對象是活體，其自身包括許多運動器系系統(tǒng)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜多變，很難將其準確量化。種類：①質(zhì)點：只有質(zhì)量的大小，而無形狀的大小的模型。③實體模型：把人體的200多個環(huán)節(jié)簡化為15個環(huán)節(jié)的模型。關節(jié)軟骨自身沒有血管系統(tǒng)，其營養(yǎng)物吸入是由關節(jié)軟骨受力后的形象來實現(xiàn)的。1答：關節(jié)腔的潤滑，關節(jié)軟骨的營養(yǎng)主要是靠關節(jié)軟骨自身的海棉狀壓縮一膨脹的液體吸入來完成，其力學條件是承重受壓和壓力完全解除。對運動訓練和健身運動的指導和提示是： （1）在長期進行，大運動量，在強度、重負荷、超負荷的各種體能和動作技能訓練時，注重和強調(diào)正確合理的技術動作完成訓練，防止關節(jié)受傷。 （2）長期堅持適宜的健身運動，在健身運動中，盡量選擇滿足全身各關節(jié)合理受力的運動內(nèi)容和運動方式。過量運動，不注意關節(jié)軟骨受壓后形變的恢復，久而久之，可能會導致關節(jié)軟骨的慢性勞損。對力量訓練的指導及提示主要有以下幾點：（1） 肌肉最快速度收縮時，不可能產(chǎn)生最大的肌肉力量。（3） 發(fā)展肌肉力量，應盡量增加訓練負荷。（5） 肌肉速度性力量和相應的最大功率輸出能力的發(fā)展，則應合理安排力量和速度的組織訓練。椎體的終板，是玻璃樣關節(jié)軟骨，在堆間盤上方和下方，形成椎間盤頭、尾的壁。腰椎間盤的外壁由彈性纖維的纖維環(huán)構(gòu)成，纖維環(huán)纖維彼此層層斜向交叉，環(huán)繞上下兩端維體終板周緣，附著于椎體。髓核與椎間盤基質(zhì)，為膠狀液體，具有吸附液體，保持水平衡及髓核內(nèi)壓的功能。斜狀交織的纖維環(huán)可使椎體骨之間產(chǎn)生“搖椅”狀運動、旋轉(zhuǎn)運動