当前位置:文档之家› 运动生物力学

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)10.如果质点在任意相同的时间间隔内所经历的路程相等。

则该质点是作匀速率运动,但它的加速度不一定为零。

(A)11.力偶是大小相等,方向相反的两个力。

(B)12.人体的重心可能移至体外。

(A)四、选择题1.两人拔河,乙方不敌甲方,当乙方刚向中线移动时,则此刻甲、乙双方作用在绳子上的力,甲、乙双方受到的地面摩擦力,以及甲方受到的绳子作用力和摩擦力的关系分别为(C)A、甲大于乙,甲大于乙和绳子作用力等于地面摩擦力B、甲大于乙,甲等于乙和绳子作用力小于地面摩擦力C、甲等于乙,甲大于乙和绳子作用力小于地面摩擦力D、甲等于乙,甲大于乙和绳子作用力等于地面摩擦力2.运动员作原地纵跳,当他预蹲到最低点时,其重心的垂直速度V,垂直加速度a以及地面反作用力N的瞬时情况为(C)A、V=0,a=0,N=体重B、、V=0,a≠0且方向向下,N<体重C、V=0,a≠0且方向向上,N>体重D、V=0,a=重力加速度0,N=03. 人体平衡时的稳定角是(B)A、重心的倾斜角B、重心垂线与重心到支撑面边缘的相应点连线的夹角C、重心与支撑面边缘相应连线的夹角D、重心垂线与重心到支撑面中心连线的夹角4.跳高运动员起跳时要用力摆臂摆腿,这是因为(C)A、能带动重心,超越较高的横杆B、把动量传递到起跳腿上,带动起跳腿向上C、改变支撑反作用力,能增加起跳腿的蹬地力量D、上述答案都不对5.利用合力矩原理求人体重心时,需要使用环节长度比,环节的长度比是(C)A 环节长度/身高B 环节重心到近侧关节中心的距离/身高C 环节重心到近侧关节中心的距离/环节长度D 环节重心到远侧关节中心的距离/环节长度6.转动运动中描述角量的物理量有(D)A 时间、位移、速度、加速度;B 时间、位移、速度、角速度;C时间、位移、角速度、角加速度;D时间、角位移、角速度、角加速度。

7.单杠直臂悬垂动作属于(A)A.稳定平衡B.不稳定平衡C.随遇平衡D.有限稳定平衡8.乒乓球静止放于球桌上,球与面之间存在着弹力,弹力的大小(B)A、大于球的重力B、等于球的重力C、小于球的重力D、没有弹力9.转动惯量是度量物体惯性大小的物理量。

(B)A、平动B、转动C、静止D、扭动10.成人骨密质试样压缩、拉伸和剪切试验时的极限应力比较为(A)A.压缩>拉伸>剪切 B.压缩>拉伸<剪切C.压缩<拉伸>剪切 D.压缩<拉伸<剪切11.缓冲动作对运动员可起到良好的保护作用,这是由于(D)A.缓冲减小了运动员所受外力的冲量。

B.延长了作用时间,减小了人体动量的变化量。

C.延长了作用时间,减小了人体所获得的冲量。

D.延长了作用时间,减小了人体所受的冲击力。

问答题与计算1.体育中参见的外力有哪些?答:1.重力2.支撑反作用力3.弹性力4.摩擦力5.流体作用力6.向心力2.简述肌肉三元素力学模型。

答:(1)收缩成分:代表肌节中的肌动蛋白微丝及肌球蛋白微丝。

兴奋时可产生张力,是主动张力。

(2)并联弹性成分:代表肌束膜及肌纤维膜等结缔组织。

当被牵拉时产生弹力,是被动张力。

(3)串联弹性成分:代表肌微丝、横桥闰盘及两端的腱结构。

当收缩元兴奋后,使肌肉具有弹性。

3.简述骨的受力形式。

答:拉伸,压缩,弯曲,剪切,扭转和复合载荷4.人体基本运动动作形式有哪些?结合体育实例说明答:上肢基本运动动作形式:包括(推、拉、鞭打)。

下肢基本运动动作形式:包括(缓冲、蹬伸、鞭打)。

全身基本运动动作形式:保持(摆动、躯干扭转、相向运动)5.影响人体平衡稳定性的因素有哪些?答:1.支撑面大小。

2.重心的高度。

3.稳定角。

4.稳定系数6.人体运动中内外力的相对性及其相互关系。

答: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,同一个力即可看作内力,又可看作外力。

例如:(1)肱二头肌张力对前臂而言是外力,而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。

7.影响骨质疏松的因素有哪些?答:1.遗传因素2.营养失衡3.活动量不足4.不良嗜好5.服用某些药物8.影响人体平衡的生物学因素有哪些?答:1.人体不能绝对静止。

2.人体形状可变。

3.人体内力起重要作用。

4.心理因素的影响9.转动惯量的概念及其影响因素答: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。

影响因素:10.足球‘香蕉球’的力学机制(论述)答:当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。

11.详述在投掷动作过程中作好“超越器械”动作的生物力学意义。

(论述)答:在投掷项目中,根据动量定理,为了增大器械出手速度,即增大器械的动量,应增大最后用力阶段对器械的冲量,这就要求在保证发挥肌肉最大力量的同时,通过延长力的工作距离来延长的作用时间,这就是投掷项目中,必须做好超越器械的原因。

超越器械是在滑步的过程中下肢以更快的速度超越上肢,形成下肢在前上肢在后的身体姿势。

其力学机制是:一方面使原动肌充分拉长,以提高肌肉的爆发式收缩力,另一方面可延长最后用力的工作距离,从而延长力对器械的作用时间,以达到增大冲量,提高器械出手速度的目的,根据远度公式可知,增大出手速度,可以增大投掷远度。

12.简述游泳中阻力有哪些?答:1.摩擦阻力2.形状阻力3.兴波阻力和碎波阻力13.质量为60kg的运动员做立定跳远,测得其腾空时间为0.5秒,腾空时重心飞行的距离是2米露地时重心的高度比起跳时的重心高度降低了0.25米,若重力加速度为10米/秒2,试计算:(1)他起跳时的水平速度Vx和垂直速度Vy;(2)起跳时的腾起角;(3)在整个起跳中,运动员所受到的总的水平冲量Sx和垂直冲量Sy;(4)若他整个起跳过程的时间为0.4秒,则在这个过程中,地面作用于人体的平均分力Fy为多少?。

相关主题