运动生物力学总复习归纳

生物力学一、填空题1、力矩是度量力对物体作用时产生转动效果的物理量。

2、流动的阻力可分为:摩擦阻力、形状阻力、兴波阻力和碎波阻力。

3、运动生物力学研究的核心是人体运动动作.4、转动惯量是度量转动物体惯性大小的物理量.5、环节自由度是环节运动能力的量度。

6、质量是衡量平动物体惯性大小的物理量。

7、量度物体运动状态改变的指标是速度的变化。

8、运动学参数：时间、空间、时空参数、9、发展趋势展望：基础研究,应用研究，方法与技术研究。

10、人体惯性参数测量方法：尸体测量法,活体测量法，数字模型计算法11、动力学参数特征：独立性，瞬时性，隐含性，生物性。

12、骨对外力作用：拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转。

13、起跳动作的实质是使运动员如何获得尽可能大的垂直速度.14、肌肉结构的力学模型由收缩元、并联弹性元、串联弹性元三部分组成.15、转动运动中描述角量的物理量有：时间、角位移、角速度、角加速度。

16、人体惯性参数是指人体整体及环节的质量、质心位置、转动惯性以及转动半径。

17、同一物体绕许多平行轴的转动惯量，以绕通过质心的轴的转动惯性量最小。

18、田径运动员在起跑线上处于“各就位"姿势时,所选的起跑器属于惯性参照系。

19、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,增强飞行的稳定性。

20、在体育运动中有广泛的应用,各种上旋，下旋、侧旋球的特殊轨迹的形成都是源于马格努斯效应，空气动力使旋转物体改变运动轨迹的效应。

伯努利定律：流动速度大的地方压强小，流动速度小的地方压强大。

21、人体运动的运动学特征包括:时间特征、空间特征、时空特征:动力学特征包括：力的特征、能量特征、惯性特征.22、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，这种现象称为蠕变。

23、根据力和力矩由不动方向施加于物体上,可将载荷分为：拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转、和复合载荷.24、根据平衡的稳定程度可把平衡分为：稳定平衡、不稳定平衡、有限稳定平衡和随遇稳定平衡.25、环节划分依据：①人体结构功能(德国），②人体体表骨性标志（中国，日本,前苏联）26、影响人体稳定性的因素:支撑面大小、重心的高度、稳定角、稳定条数R=稳定力矩/倾性，研究内容的实践性.倒力矩.27、运动生物力学学科特性：研究对象的复杂性，研究方法的综合性,测量技术的先进三、简答1、人体惯性参数的建立意义？人体惯性参数模型的建立,对把人体运动的规律研究推进到数学化,计算机化，促进体育科学研究水平的进一步提高具有现实意义.2、平面拍摄注意事项.①摄像机主光轴应与运动平面垂直，对准拍摄区域的中心.摄像机的高一般应取景高度的中点等高,在拍摄人体整体运动技术时，机高大体上与人体髋关节等高即可。

运动生物力学复习资料名词解释运动生物力学：运动生物力学是以人体解剖学，人体生理学的理论和方法，研究人体运动器系的生物力学特性和人体运动动作的力学规律以及器械机械运动力学规律的科学。

生物力学系统：运动器系简化为一个简单的人体模型，这个模型叫做生物力学系统。

动作结构：每个完整的特定动作都有其固有的特点，动作的这种固有特点和固定内在联系叫做动作结构。

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，这些成套的技术动作叫做动作系统。

内力和外力：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。

若将人体看作一个力学系统，那么外界对人体作用的力称人体外力。

人体惯性参数：人体惯性参数是指人体整体及环节的质量，质心位置，转动惯量及转动半径。

惯性参照系和非惯性参照系：惯性参照系是指以地球或相对于地球静止不动的物体，或做匀速直线运动的物体作为参照系，通常又称静参考系。

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，通常又称动参照系。

肌肉的静息长度和肌肉的平衡长度：表现最大张力时的长度称肌肉的静息长度。

解除一切负荷的长度称肌肉的平衡长度。

稳定角和稳定系数：稳定角是动作用线同重心与支撑面相对应边界的连线之间的夹角。

稳定力矩（重力矩）与翻到力矩（外力矩）之比称为稳定系数。

肌肉力量的速度梯度和时间梯度：达到二分之一最大力所需的时间，称为力的时间梯度。

力的最大值与所需时间所得的商Fmax/Tmax,这个指标叫力的速度梯度。

问答题1.拉伸实验中，试件从开始加载带断裂的全过程中力和形变的关系的四个阶段。

（1）弹性阶段。

既图中的OA段。

若在OA段内卸载后，变形能完全恢复，为弹性形变。

直线OA段说明σ与ε成正比。

与B点相对应得应力值σy称为弹性极限，应力超过弹性极限后，若除去外力，将留有残余变形。

（2）屈服阶段。

过了B点，曲线的坡度逐渐减小，既材料对于变形的抵抗能力逐渐减弱；到了C点附近，曲线上出现几乎与横坐标轴平行的一小段；这时变形继续增长而应力并不增加，这种现象叫做材料的屈服。

运动生物力学知识点名词解释：1、转动惯量2、时间3、频率4、惯性参考系、非惯性参考系5、动量6、应变7、应力8、塑性变形9、刚度10、疲劳骨折11、肩关节12、过肩运动13、盂肱节律14、颈干角15、前倾角16、股胫外侧角17、Q角18、运动单位19、完全性恢复20、瘢痕修复21、流体22、等效原则23、流线24、迹线填空：1、生物力学基础是什么（3个）2、人体生物力学参数（3个）3、运动学参数包括什么（3个）4、人体环节划分方法5、人体惯性参数模型（刚体模型）6、力的三要素7、载荷的形式8、应力的实质9、应力——应变曲线分段10、粘弹性材料的特点11、骨密质在拉伸、压缩载荷中断裂的机理各是什么12、影响关节稳定性的因素及最主要的因素13、喙肱韧带、盂肱韧带的作用，肩关节、髋关节外展时的启动肌各是什么14、第二肩关节的构成15、髋关节运动16、人体肌腱和大多数韧带的构成成分，弹性纤维构成的韧带是什么（2个）17、肌肉膜系统18、人体上肢、下肢肌肉类型各是什么选择：1、转动惯量、回转半径、力矩、动量、动量矩、冲量、冲量矩实例分析、公式应用2、粘弹体特点的实例分析3、骨最怕那种负荷形式4、锁骨的生物学意义5、臀中肌瘫痪的表现6、肌肉收缩力量的大小取决因素7、肌肉产生最大收缩力的大小取决因素8、肌肉产生最大收缩力时的肌肉的长度9、Hill方程的本质10、爆发力的表现11、人体生物力学参数那些是标量、矢量12、抛体运动的种类13、不同种类抛体运动的影响因素14、流管的性质简答：1、确定关节转动重心的原则2、关节转动重心位置的确定方法3、在投掷项目中，为了增加出手速度，即增加出手动量，应增加用力过程中对器械的冲量，举例4、应力——应变曲线阶段5、股骨为例分析承受载荷6、疲劳骨折理论7、什么是肩关节8、屈膝90度时可做旋内旋外的原因9、影响韧带和肌腱力学特性的因素10、骨骼肌力学模型11、抛点和落点在同一水平面上的斜抛运动公式计算12、流线和迹线的区别13、伯努利方程的应用14、增加投掷距离，需要考虑哪些相关因素。

●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科学。

●根据力学观点，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，以关节位支点，以骨骼为杠杆的机械运动。

●运动生物力学的任务：1.改进运动技术。

根据人体的形态机能特点，研究最合理、最有效的运动技术，以求达到最好的运动成绩。

2.改善训练手段。

通过改善训练手段可增加运动训练的适应性，并能提高运动成绩。

2.预防运动损。

预防运动损伤是生物力学研究的一大基本任务，从运动损伤发生的机制，到其检测与研究方法，相关应用研究越来越普及与深入。

3.运动康复与健康促进。

运动损伤的性质和康复治疗有赖于生物学、运动手段和力学的综合知识，而运动生物力学恰恰能够很好地提供完整的视角。

3.设计与改革运动器材。

运动生物力学理论与方法的运用在改革运动器材方面起着举足轻重的作用，它通过改良各项运动器材来帮助运动员实现运动成绩的提高。

●运动生物力学的测量方法有：运动学测量、动力学测量、人体测量及肌电图测量。

运动学测量参数---肢体的（角）位移、（角）速度、（角）加速度等。

运动学参数---主要界定在力的测量。

人体测量参数----人体环节的长度、围度及惯性参数如质量、转动惯量。

肌电图参数----测量肌肉收缩时的神经支配特性。

●人体动作结构--运动时所组成的各动作间相互联系、相互作用的方式或顺序称为动作结构。

●人体动作结构特征1.运动学特征---时间特征、空间特征、时空特征。

2.动力学特征---力的特征、能量特征、惯性特征。

●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称为动作系统。

●动作系统的分类及特点1.周期性动作系统---是指以周期性循环的规律出现的动作组合的成套连续动作。

跑，泳特点---反复性和连贯性、节律性、交互性、惯性作用。

运动⽣物⼒学复习总1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。

运动生物力学1、运动生物力学是研究体育运动中人体运动力学规律的科学，是体育科学学科体系的重要组成部分。

运动力学生物常指有生命活动的人体。

2、生物力学分为人类工程生物力学，劳动生物力学，整形生物力学，运动生物力学，康复生物力学，医用生物力学等。

3、人体生物力学参数包括人体惯性参数、运动学参数、动力学参数及生物学参数。

4、人体惯性参数特征：（1）质量：衡量物体平动惯性大小的物理量。

人体各环节的质量叫做各环节的绝对重量，各环节绝对质量与人体质量之比叫做各环节相对质量。

（2）重量：重量包括人体总重量和人体环节重量，人体环节重量称为环节绝对重量，环节绝对重量与人体总重量之比叫做环节相对重量，物体的重量为G，物体的质量m，重力加速度为g,G=mg.一定质量的物体，其重量随着重力加速度g的变化而变化。

（3）人体质心（重心）：质心是物质的质量中心，重心是物体各组成部分所受重力的合力作用点。

人体的总质心是指人体整体质量分布的加权平均位置。

人体重心是人体各环节所受地球引力的合力作用点。

（4）环节质心位置：纵长环节的质心（重心）大致位于纵轴上，靠近近侧端关节。

描述环节质心位置一般采用环节质心半径系数的概念即近侧端关节中心至关节质心的距离与环节长度的比值。

（5）转动惯量：(J=∑△mr2)衡量物体转动惯性大小的物理量。

[质量衡量平动惯性大小物理量，转动惯量衡量转动惯性大小物理量，质量下降，平动容易，转动惯量小，转动容易。

]（6）回转半径。

5、环节划分方法有两种，一种是以人体的结构功能为依据，分割环节的切面通过关节转动中心，并以关节中心间的连线作为环节的长度，末端环节则是关节中心与环节质心之间的连线。

另一种是以人体体表骨性标志点作为环节的参考标志，并以此确定关节长度。

6、影响人体总重心位置的因素有六个：（1）性别：女子重心的相对高度比男子低0.5%~2%（2）年龄：随着年龄的变化，重心的绝对高度与相对高度均会发生变化，婴儿重心的相对高度比成年人约高10%~15%，随着年龄的增长相对高度下降（3）运动专项，运动专项训练的方式不同会使某些运动员的局部环节质量发生及分布发生改变。

1. 生物力学：是研究活体系统机械运动规律科学2. 运动生物力学：是研究体育运动中人体机械运动规律科学3. 动作技术原理：是指完成某项动作技术根本规律，它适用于任何人，不考虑运发动性别、体型、运动素质开展水平与心理素质等个体差异，是具有共性特点一般规律。

4. 最正确动作技术：是考虑了个人身体形态、机能、心理素质与训练水平来应用一般技术原理，以到达最理想运动成绩，即它既具有共性，也具有个性特征运动技术5. 运动生物力学任务：1. 研究运发动身体构造与机能生物力学特征，为运发动选材提供理论依据2. 研究各项动作技术确立，动作技术原理，建立动作技术模式来指导教学与训练3．结合运发动个人身体形态、机能与运动素质等特点，研究适合个人最正确动作技术方案与进展动作技术诊断注：运动生物力学开展简史〔第6到10页〕要看看6. 质点：具有质量，但可忽略其大小、形状与内部构造而视为几何点物体7. 刚体：由相互间距离始终保持不变许多质点组成连续体8. 运动相对性：物体运动取决于参考物体选取性质叫做运动相对性9. 参考系：描述物体运动时选作为参考物体或物体群叫做参考系〔或参照系〕坐标系：指设置在参考系上数轴，是参考系数学抽象，它在性质上起着参考系作用，而在数量上又能准确描述坐标系三要素：参照原点，参照方向，参照单位10. 惯性参考系：把相对于地球静止物体或相对于地球做匀速直线运动物体作为参考标准参考系叫做惯性参考系，又称为静坐标或静系11. 非惯性参考系：把相对于地球做变速运动物体作为参考标准参考系叫做非惯性参考系，又叫动参考系或动系12.把人体简化为质点，按质点运动轨迹可分为直线运动与曲线运动13.直线运动分为匀速直线运动与变速直线运动曲线运动分为圆周运动与斜抛物体运动14. .按机械运动形式可将人体运动分为平动、转动与复合运动〔把人体简化为刚体〕15.质点绝对运动：运动着质点〔动点〕相对于静参考系运动相对运动：动点相对于动参考系运动牵连运动：动参考系相对于静参考系运动16.运动描述方法：在运动生物力学中，对运动描述采用运动方程、图像法与表格法17.运动学量特征：〔一〕瞬时性〔二〕矢量性〔三〕相对性〔四〕独立性18. 独立性是指物体在空间运动时，在各个方向上独立保持自己运动性质1.力三要素：影响力作用效应因素有力大小、方向与作用点2.人体运动内力与外力区别：假设将人体看作一个力学系统，那么人体内部各局部相互作用力称为人体内力如果把人体看成一个力学系统，那么来自人体外界作用于人体力称为人体外力3.牛顿运动定律及其应用4.动态支撑反作用力大于体重，称超重现象5.动态支撑反作用力小于体重，称失重现象6.动量定理在体育运动中运用〔70—72页〕1.力偶：大小相等、方向相反、作用线互相平行但不重合两个力作用在物体上，物体同样会产生转动，这一对力称为力偶2.力偶矩：力与力偶臂乘积称为力偶矩3.力平移原理〔了解〕4.平衡力学条件：当物体保持平衡时，作用在物体上一切外力相互平衡，也就是物体所受合外力为零，所受合外力矩为零5. 下支撑静力性动作稳定性判定：〔1〕支撑面〔2〕重心上下〔3〕稳定角〔4〕平衡角〔5〕稳定系数6. 平衡动作定性分析：1.根据平衡物体重心于支撑点位置关系，平衡种类可分为：〔1〕上支撑平衡：支撑点在重心上方平衡〔2〕下支撑平衡：支撑点在重心下方平衡2.平衡物体受到外力作用偏离其平衡位置时，根据物体保持其平衡可能性分为：\〔1〕稳定平衡〔2〕不稳定平衡〔3〕有限度稳定平衡7. 人体平衡特点：〔1〕人体不能处于绝对静止状态〔2〕人体内力在维持平衡中作用(3)人体补偿动作〔4〕人体具有自我控制、调节与恢复平衡能力〔5〕人体平衡受心理因素影响〔6〕人体平衡动作消耗肌肉生理能8. 体重心位置：据测定，站立时，人体重心一般在身体正中面上第三骶椎上缘前方7厘米处9. 响重心因素：性别、年龄、体型、生理活动、专项10．人体运动过程移动规律：做大幅度体前屈动作或体操“桥〞动作时，人体重心可以移出体外，重心移动方向总是与环节移动方向一致，并且重心移动幅度取决于环节移动幅度，环节运动幅度大，重心移动幅度也大；并且其环节质量愈大，那么重心移动幅度愈大11.转动惯量：是描述物体转动时保持原来转动状态能力物理量。

第一章结论1．生物力学是生物学和力学融合而成的一门边缘学科。

2. 运动生物力学是研究体育运动中人体机械运动规律的一门科学。

3. 运动生物力学研究的核心是体育动作.4. 论述运动生物力学的任务。

可从以下五个方面来论述：（一）改进运动技术。

（二）改善训练手段。

（三）改革运动器材。

（四）预防运动损伤。

（五）运动康复与健康促进。

5.论述运动生物力学与其他学科的关系。

6.简述运动生物力学与运动解剖学、运动生理学、力学、运动技术等学科的相互关系。

①运动生物力学与运动解剖学：运动生物力学研究人体的运动动作，必然涉及到人体运动器系的形态结构，特别是运动器系的形态结构与其功能的统一性和相互制约性。

②运动生物力学与运动生理学：运动生物力学研究人体的运动动作，必然涉及到肌肉活动的本体感受器、信息正负反馈和神经控制。

这些都是正确实现人体运动动作过程中必不可少的条件，也是人体运动的重要特征。

运动中能量的供给，释放能量的完成，是反映人体肌肉活动功率或整体活动效率的重要依据。

③运动生物力学与力学：应用经典力学理论于活体（人体）有适应的一面，同时还存在着不服从或不完全服从的另一面。

如何摆脱用简单的力学原理解释复杂的人体高级运动本质的机械论思想，正确认识人体运动中丰富的物理学内容，需要寻求更适合研究活体运动力学规律的数学工具或分析方法。

这也正是运动生物力学理论研究的基础工作和重要工作。

④运动生物力学与运动技术：运动生物力学研究的核心是人体运动动作，运动动作是以一定的运动技术、技能的要求来体现的，人体表现出的个体之间动作技术千差万别，要研究引起差别的原因，研究人体运动技术极其变化的原因，寻找运动技术的合理化和最佳化，对于运动技术、身体素质训练方法的有效性和最佳化，也需要从运动生物力学理论中找到依据。

第二章人体动作结构的生物力学基础1．质量是研究物体平动惯性大小的物理量，转动惯量是研究物体转动惯性大小的物理量。

2平行轴定理：物体对某转动轴的转动惯量，等于物体对于通过其质心且与该轴平行轴的转动惯量加上物体的质量与两平行轴间距离平方的乘积。

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。