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运动生物力学在体育教学与运动训练中的应用运动生物力学是研究生物体运动的原理和规律的学科，它的应用在体育教学和运动训练中日益重要。
本文将介绍运动生物力学的基本概念和应用，探讨其在体育教学和运动训练中的实际应用。
运动生物力学的基本概念运动生物力学主要包括以下几个方面的内容：运动学运动学研究运动的时空关系，主要包括位移、速度、加速度等概念和运动规律。
在体育教学和运动训练中，运动学可以用来分析运动员的动作，找出不合理的动作部分，并加以改进。
动力学动力学研究物体的力学性质和相互作用关系，主要包括引力、重力、弹力等概念和运动规律。
在体育教学和运动训练中，动力学可以用来分析运动员的动作受力情况，找出合理的力量训练方法，并帮助运动员提高运动速度和力量水平。
生物力学生物力学研究生物体机械性能及其相互作用，主要包括骨骼肌力量、关节移动和力学特性等方面的内容。
在体育教学和运动训练中，生物力学可以用来分析运动员的力量和发力方式，找出弱点并加以改进。
运动生物力学在体育教学中的应用运动生物力学在体育教学中的主要应用是分析运动员的运动动作，找出不足之处，并进行适当的修正。
此外，也可以用来评估运动员的技术水平，帮助他们找出提高技术的方法。
运动生物力学在体育教学中，可以通过模拟运动员的动作仿真来帮助他们更好地理解动作的正确性和要领，从而更好地掌握技巧。
同时，运动生物力学也可以帮助运动员进行体能测试和评估，制定科学合理的训练计划，以提高其运动水平。
运动生物力学在运动训练中的应用运动生物力学在运动训练中的应用，主要是通过对运动员运动过程中的力量、速度、频率等因素进行分析，优化训练方法，提高运动员的训练效果。
同时，运动生物力学还可以帮助运动员针对不同项目进行不同的力量训练，提高他们的运动能力和技术水平。
在实际运动训练中，运动生物力学可以通过拍摄运动员的视频，然后进行分析，找出不足之处，并针对性地进行训练。
运动生物力学可以帮助运动员分析运动过程中的力量大小、力的方向、速度和加速度等因素，以及体育场馆的摩擦系数、空气阻力等影响因素，从而制定更加科学合理的训练计划。
运动生物力学的研究与应用运动是人类生活中不可或缺的一部分，而运动生物力学则是研究人体运动及其机理的学科。
运动生物力学主要包括人体力学、运动控制、生物机能测量等方面，通过对人体运动的分析和建模，提高运动技能、降低运动风险、改善康复等方面具有广阔的应用前景。
本文将就运动生物力学的研究以及其在运动训练、康复、专业运动员的评定等方面进行阐述。
一、运动生物力学的研究1.人体力学人体力学主要研究人体下肢在运动过程中的运动学和动力学变化。
通过测量运动员的关节角度、肌肉力矩等变量，分析运动员在运动过程中各个关节的负荷情况，以提出更加合理的训练方法，避免运动员受伤等问题。
同时，人体力学研究还可以提高运动员的运动能力，例如提高跳高、跳远等竞技项目的表现。
2.运动控制运动控制是指人体中枢神经系统对于运动的控制和协调。
通过对人体神经系统的研究，可以了解人体在不同条件下对于运动的反应，从而制定出更加科学的训练方案。
同时，通过对不同人群运动控制的比较研究，可以找到不同人群在运动控制上的差异性，以帮助更好地进行康复、训练等活动。
3.生物机能测量生物机能测量是指通过各种测量仪器记录人体的心血管、呼吸、肌肉等生理数值，以分析运动员在运动时的生理反应。
通过测量和分析，可以制定出更加合理的训练方案和竞赛策略，同时也可以帮助更好地进行康复治疗。
二、运动生物力学在运动训练中的应用1.体育竞技对于体育竞技运动员来说，运动生物力学的研究与应用可以帮助他们提高运动能力、防止受伤、制定更加科学的竞赛策略。
例如，通过研究运动员的肌肉强度和神经控制，可以制定出更加科学的训练方案，以提高运动员的跳高、跳远等技能。
同时，运动生物力学还可以通过测量运动员的生理反应，确定他们的极限状态，以帮助制定出更加合理的竞赛策略，提高比赛的胜率。
2.私人健身在私人健身领域，运动生物力学的研究和应用可以帮助人们更好地了解自己的身体，制定出更加适合自己的训练方案。
例如，通过运动生物力学的分析和建模，可以得出各种运动方式对人体的影响，以帮助人们选择最合适的运动方式和运动强度。
运动生物力学的原理及应用前言运动生物力学是研究生物体运动的机理和规律的学科，在运动科学、医学、体育等领域具有广泛的应用。
本文将介绍运动生物力学的原理和应用，并通过列举一些典型的应用案例，帮助读者更好地了解这一领域。
1. 运动生物力学的基本原理•人体运动的基本力学原理：人体运动是通过肌肉协调收缩，产生力以推动骨骼运动。
运动生物力学研究如何利用肌肉力和关节运动来实现高效的运动，包括力的大小、方向和作用点等。
•动力学和静力学：运动生物力学研究对象可以分为动力学和静力学。
动力学研究运动过程中的力学特性，如加速度、速度和力等；静力学研究运动静止状态下的平衡和稳定性。
•生物力测量技术：运动生物力学依靠生物力测量技术获取数据，如力板、压力传感器、运动捕捉系统等。
这些技术可以帮助研究人员获得运动过程中产生的力、压力分布、身体姿势等信息。
2. 运动生物力学在运动科学中的应用•运动机能评估：通过运动生物力学技术对运动员的运动机能进行评估，如力量、速度、灵敏度等指标。
这可以帮助教练员制定个性化的训练计划，提高运动员的竞技水平。
•运动伤害预防：研究运动生物力学可以帮助了解运动员的运动过程中可能发生的伤害因素，如过度使用某个肌肉或关节，以及不恰当的运动姿势等。
这些知识可以帮助制定预防伤害的训练和康复计划。
•运动技术改进：通过运动生物力学分析运动员的动作和姿势，可以发现改进的空间和方式。
例如，用运动生物力学技术研究高跳运动员的动作可以找到跳高技术方面的问题，并提出改进建议。
•运动装备设计：运动生物力学可以帮助运动装备制造商设计更符合人体工程学原理的装备。
例如，研究鞋类的缓震性能和稳定性，可以帮助设计更适合运动员需要的运动鞋。
3. 运动生物力学在医学中的应用•运动康复：运动生物力学研究可以为医学康复领域提供支持。
通过对运动姿势和肌肉力量的分析，医生可以制定个性化的康复计划，帮助患者重建运动能力。
•步态分析：运动生物力学技术可以帮助医生进行步态分析，了解患者行走过程中存在的问题，如不平衡、不稳定等。
运动生物力学原理在实践中的应用概述运动生物力学是一门结合了力学与生物学的学科，研究动物和人类运动的力学原理。
运动生物力学原理在实践中应用广泛，不仅可以用于诊断和治疗运动相关的损伤和疾病，还可以用于优化运动性能和改善姿势。
应用领域1. 运动损伤诊断与康复•通过运动生物力学原理可以分析运动损伤发生的原因和机制，有助于医生进行准确的诊断和治疗。
具体应用包括：–分析运动过程中的受力分布和扭力，确定运动损伤的发生位置和原因。
–使用运动损伤模型，预测运动损伤的风险，提供康复建议。
–基于运动生物力学原理，设计康复运动方案，帮助恢复运动功能。
2. 运动性能优化•运动生物力学原理可以帮助提高运动员的训练效果和竞技成绩。
具体应用包括：–通过分析运动员的运动技术和力学特点，制定个性化的训练计划。
–利用运动生物力学原理提供的数据，优化运动员的动作和姿势，减少不必要的消耗，提高运动效率。
–基于运动生物力学原理，开发新的运动装备和器材，改善运动员的体验和表现。
3. 姿势改善与人体工学设计•运动生物力学原理可以用于改善人们的姿势和减少工作、学习时的身体不适。
具体应用包括：–分析人体姿势在不同活动中的力学特点，发现潜在的健康问题。
–根据运动生物力学原理，设计符合人体工学的办公桌椅、床等生活用品，改善人们的工作和生活质量。
–在教育和培训中，运用运动生物力学原理进行正确姿势的教育和辅导，培养良好的运动习惯。
实践案例1. 运动损伤诊断和康复•运动损伤诊断案例：–运动员A在比赛中摔倒并受伤，经过运动生物力学测试发现右膝盖外侧受到了过量的扭力，并且心理因素也影响了转向动作。
通过这些分析结果，医生得以确诊为半月板损伤，并进行相应的治疗。
•康复案例：–运动员B扭伤了踝关节，经过运动生物力学测试发现踝关节稳定性较差。
康复师根据测试结果设计了一套运动方案，包括提高肌肉力量、平衡能力和关节稳定性的训练，帮助运动员B恢复运动功能。
2. 运动性能优化•运动员C的长跑成绩一直无法突破，经过运动生物力学分析发现他的步频较低且姿势不够优化。
第四节缓冲动作的生物力学原理（赵焕彬、王海涛）一、动作形式延长力的作用时间以减小冲力作用，在运动技术中叫缓冲作用。
以延长力的作用时间减小冲力作用为目的动作称为缓冲动作。
例如，接高速来球，当手接球后屈肘回收，可延长手和球的作用时间，减小球对手的冲力作用，在篮球技术中要领称“迎、引、握”。
又如各种落地的缓冲动作，一般要求前脚掌先着地，并迅速过度到全脚掌，同时拌有屈膝、屈髋和伸踝动作，以延长脚与地面相互作用的时间，进而减小冲力可能对人体造成的的伤害。
上述动作是靠人体本身的动作来达到缓冲目的的，另外，还可以利用器械设备达到缓冲的目的。
如撑竿跳高和跳高用的海绵垫、跳远的沙坑等，都是为了延长着地时力的作用时间以减小冲力。
拳击运动员带的手套，可减缓击打时的冲击力值。
从缓冲动作的目的分析，有些缓冲动作是作为动作的结束部分，掌握人体平衡是其主要任务，如体操、武术、技巧、舞蹈等结束部分的动作。
另外，有相当一部分缓冲动作是为后续动作作准备，如跑及各种跃的缓冲动作只是整个支撑动作中的一步分。
支撑腿落地一直到瞪离地面瞬间，一般经历3个阶段即落地、缓冲及蹬伸阶段。
缓冲动作是落地的必然又为蹬伸做好准备，使下收各关节处于适宜的发力状态。
短跑中蹬伸是产生水平加速度的重要要阶段，缓冲动作就要从这个前提出发而与之相适应，包括缓冲开始的落地方式，最大缓冲角以及在最大缓冲时人体重心与支撑点的互相联系。
缓冲动作是体育技术动作的重要组成部分，很多项目中缓冲动作是不可或缺的。
有些缓冲动作的作为技术动作的结果部分，但相当一部分缓冲动作是后继动作的准备。
(一)作为结果部分的缓冲动作这类缓冲动作作为体育动作的结果部分，掌握Array人体平衡是其主要任务。
例如体操各种下法、跳高跳远的落地动作等，如图1。
落地缓冲动作分为三种类型，即链型缓冲、弹性缓冲、刚性缓冲。
链型缓冲：是指落地阶段前期和中期膝、踝、髋关节彻底放松屈曲，不产生内力，而在后期(各关节屈至极限) 承受冲击，肌肉进行向心收缩，肌肉受力小于肌肉收缩力。
运动生物力学的研究与应用一、引言运动生物力学是指对生物体运动及其控制与机制进行研究的科学分支，这种研究领域集合了力学、生理学、解剖学、运动控制等多个学科，旨在深入解析生物体各种运动方式的基本原理和规律。
随着科技的不断发展，运动生物力学在各个领域中的应用越来越广泛，受到了越来越多的关注。
二、生物体运动的基本力学原理生物体的运动主要是由肌肉收缩和骨骼运动组成，也就是说，肌肉产生力并传递到骨骼上，从而实现运动。
在生物体的运动中，动力学和静力学是研究的重点。
1. 动力学动力学主要研究运动物体受到的力、物体的位移以及速度、加速度等相关问题。
运动学主要关注运动轨迹方面的问题，而动力学则是着眼于运动中所受到的各种力的研究。
生物体在运动时所产生的力包括电磁力、重力、摩擦力等，运动生物力学的研究中也需要考虑这些力的影响。
2. 静力学静力学主要研究物体在受到平衡力作用下的力的平衡状态，包括受力的大小、方向和作用点等。
在生物体运动中，静力学研究也十分重要。
例如，当一个人站直时，他所站在的地方受到的力的方向和大小是不同的，而静力学则会研究这些力是如何平衡的。
三、运动生物力学的应用1. 运动姿势分析运动生物力学可以被用于研究运动姿势问题。
通过分析生物体在不同运动规律下所采取的运动姿势和肌肉动作方式，可以更好地深入理解人体运动的基本原理。
运动姿势分析可以用于设计特定的体育训练计划，帮助人们更好地发展其身体能力和保持身体健康。
2. 运动伤害预防另一个重要的运动生物力学应用是预防运动伤害。
通过对运动过程中所受到的力的分析，可以更好地确定运动员在某些情况下的受伤风险，并提供适当的建议和指导。
例如，在设计新的运动器材和设备时，可以运用运动生物力学的原理帮助设计出更加安全的产品。
3. 运动性能优化最后，在体育竞技领域中，运动生物力学的应用也发挥了重要的作用。
通过对运动员在运动过程中所采取的运动姿势和肌肉动作方式进行分析，可以更好地指导运动员如何采取更好的动作方式从而提高他们的运动表现。
《运动生物力学》课程教学大纲课程编码：50913003 学分：2 总学时：36说明【课程性质】《运动生物力学》为体育教育专业的学科平台课程。
【教学目的】本课程教学目的是使学生初步掌握体育运动中人体机械运动的一般规律，能应用生物力学的原理和方法分析教学和训练中的具体问题，为今后从事体育教学、训练打好基础。
【教学任务】1．通过教学对学生进行政治思想、品德教育，树立辩证唯物主义观念，为今后从事体育教育与训练工作做好准备。
2．掌握运动生物力学的基本原理、基本知识，正确分析简单动作技术的力学原理。
3．掌握一定的运动生物力学研究方法，培养学生应用本学科基本理论和技能的能力，使教学和训练更加科学化、合理化。
【教学内容】主要内容包括运动生物力学概论、人体运动实用力学基础、骨、关节、肌肉的生物力学、人体运动数据采集及处理、运动生物力学的应用。
【教学原则和方法】教学原则：该学科为应用性学科，因此在教学坚持理论联系实际的原则、教师主导与学生积极性原则、系统性与突出重点相结合的原则。
教学方法：讲授法、讨论法、实验法。
【先修课程要求】本课程要求学生先修《运动解剖学》、《运动生理学》等课程。
【学时分配】【教材与主要参考书】教材：《运动生物力学》，赵焕彬, 李建设主编，高等教育出版社，2008年3月，第3版参考书：[1]《运动生物力学》，全国体育学院教材委员会编，人民体育出版社，1990年6月，第1版大纲内容绪论【教学目的和要求】使学生明确运动生物力学的基本概念、课程要求和学习方法，掌握运动生物力学的基本知识、基本原理和基本方法。
【内容提要】本章主要阐述了运动生物力学的学科概念和历史沿革，提出了运动生物力学课程的学习内容和学习要求。
【教学重点与难点问题】教学重点：运动生物力学的学科定义和学习要求。
教学难点：运动生物力学的学科特性。
【复习思考题】1．简述运动生物力学的概念。
2．简述运动生物力学课程学习过程中应树立的哲学观点。
3．如何理解“生命要力学化，力学要生命化”的观点。
运动生物力学在足部的研究与应用
一、足部结构的生物力学分析
足部是人类身体的重要组成部分，承担着支撑体重、传递力量和运动的重要任务。
因此，对足部结构的生物力学分析是运动生物力学研究的重要内容之一。
足部的生物力学分析主要包括足部的形态学分析和力学分析两
个方面。
其中，形态学分析主要研究足部的形状、大小、结构等特征，而力学分析则主要研究足部的力学特性，如足底的压力分布、足部的稳定性等。
通过生物力学分析，可以深入了解足部的结构和功能，为足部运动的生物力学研究提供基础。
二、足部运动的生物力学研究
足部运动是运动生物力学研究的重要内容之一。
足部运动的生物力学研究主要包括足部运动的力学分析和运动控制两个方面。
足部运动的力学分析主要研究足部在运动过程中的力学特性，如足底的压力分布、足部的运动轨迹等。
通过生物力学研究，可以深入了解足部运动的力学机制，为提高足部运动的效率和预防足部损伤提供依据。
足部运动的运动控制主要研究足部运动的神经控制和肌肉控制
两个方面。
通过生物力学研究，可以深入了解足部运动的控制机制，为提高足部运动的技能和预防足部损伤提供依据。
三、足部损伤的生物力学机制及预防
足部损伤是运动中常见的问题之一，如踝关节扭伤、足底筋膜炎等。
因此，研究足部损伤的生物力学机制及预防也是运动生物力学研究的重要内容之一。
第五章运动生物力学应用一、名词解释练习 1人体重心2稳定角 3稳第五章运动生物力学应用一、名词解释练习1.人体重心2.稳定角3.稳度系数4.力偶5.流体二、填空练习1.根据人体平衡支撑点相对于人体重心的位置不同，将人体平衡分为: 、、。
2.根据平衡的稳定程度可把人体平衡分为: 、不稳定平衡、、有限度的稳定平衡。
3.影响人体平衡的稳定性的力学因素: 、、。
4.在蹲距式起跑中，“预备”时的人体前进方向的最理想稳定角为度。
5.力偶是一对大小方向的力。
6.力的三要素为: 、、。
7.稳度系数是与之比。
8.体育中常用的两种力的合成方法为: 、。
9.流体的重度与密度的关系是。
10.自由泳手掌受到的“升力”的方向是旋转球体受到的“升力”的方向是。
三、选择练习1.人体平衡的力学条件:( )A:?F=0 B:?M(F)=0 C:?F=0或?M(F)=0 D:?F=0和?M(F)=0 0i0i0i2.运动员跑的后蹬动作中人体受几个力的作用:( )A:5 B:2 C:3 D:43.人体平衡被破坏时的稳度系数:( )A:K,1 B:K=1 C:K,1 D:K,04.流体与固体的主要区别在于流体具有( )A 易流动性B 可压缩性C 不可压缩性D 粘滞性5.物体的重度等于液体的重度，物体全部没入液体，且在液体中处于悬浮状态，这种状态称为( )A 浮体B 潜体C 沉体D 浮态6.浮力与物体浸没在液体中的深度的关系为( )A 有关B 深度越深浮力越大C 深度越浅浮力越小D 无关7(在空气对高台滑雪运动员的阻力中，身体迎风面积与阻力的关系( )A 无关B 面积越大阻力越小C 面积越小阻力越小 D反比关系8(如果是不可压缩流体，则密度保持不变，连续方程式应为( )A V1A1=V2A2=QB F=PGVC R=G/V9(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( )A 湍流B 涡旋C 层流D 旋涡10(压力中心和出手速度的关系( )A 无关B 压力中心越靠近质心，就越要求有较大出手速度C 压力中心越靠近质心，就越要求有较小出手速度D 压力中心越远离质心，就越要求有较大出手速度。
第五章运动生物力学应用第一节人体平衡的生物力学分析（王小虹）一、基本概念与原理（一）力与力系力是物体间的相互作用。
运动生物力学中涉及到的力主要是发生在人体与环境之间的相互作用，如人体与地面、人体与器械以及人体与流体介质之间的相互作用。
力有三要素：大小、方向和作用点。
力是矢量，有大小和方向。
力的单位是牛顿（1牛顿=1千克.米/秒2，即1N=1kg.m/s2）力系是作用于物体上的一组力，一般在运动中作用于人体的是多个力，构成了力系。
根据这一组力的分布形式不同，可以分为共线力系、共面力系和空间力系。
如果在力系的作用下，物体的运动状态不发生变化，则该力系称为平衡力系。
（二）约束、约束反力、主动力约束是指对物体运动的限制。
如果物体不受约束将可以自由移动，称为自由体，如腾空中的运动员，自由下落的物体等。
约束是由于物体与其它物体相接触而是其运动受到限制所致。
这种相互接触阻止物体移动，如作单杠悬垂的运动员悬垂于单杠，单杠便成为约束，人体站立地面，地面阻止人体下落，地面成为约束，对于人体上相互连接的各环节，关节、韧带和肌肉都是约束。
受到约束的物体称为非自由体。
约束反力是指由于约束而作用于物体的反作用力，其大小等于物体施加在约束上的力，方向与施加的力相反。
主动力指与约束反力作用相反的力。
它使物体运动或有运动趋势，如物体受到的重力，人体或器械对物体所施加的推力、拉力等。
（三）力的可传性原理（图5-1-1）力可沿其作用线任意移动，而不改变其对物体的效应。
如图所示，物体在点A首道一个力F，若沿着力F的作用线，将力的作用点移至B点，其作用效果不变。
因为在B点加入一组平衡力F’和F”作用效果不变，即三个力F ，F’F”与一个力F等效，而 F 与F”大小相等方向相反，沿着同一条作用线，也是一组平衡力，可以去掉，而不改变作用效果，如此只剩下作用在B点的F”，其作用与原来的F相同。
所以作用在A点与作用在B点对物体的效应相同。
（四）力的平移定理1．力矩、力偶矩力矩是量度力对物体作用时产生转动效果的物理量。
力F 对点O 的力矩定义式为：（图5-1-2）M = r x F力矩的大小为：M = F . r . sinθ力矩的方向根据右手螺旋法则判定，即右手握拳，四指由r 的方向转向F的方向，外展的大拇指所指的方向为力矩的方向。
如果仅讨论平面力矩，则通常规定产生逆时针方向转动（或转动趋势）的力矩为正值，而产生顺时针方向转动（或转动趋势）的力矩为负值。
力偶是指一对大小相等，方向相反的平行力，力偶的作用是产生力偶矩，即力偶产生的力矩。
力偶矩为：（图5-1-3）M = F d其中F 为力偶中的一个力，d 为力偶中两平行力之间的距离。
2．力的平移定理力可以平行于作用线移动到任一点，但需要增加一个力偶，其力偶矩等于原力对于新作用点的力矩。
如图（图5-1-4）在分析人体运动时经常根据力的平移定理，将力平行移动，以使分析简化。
二、人体平衡的力学条件作用于人体的力系可以简化为一个合外力和一个合外力矩，当力系平衡时满足下列条件：ΣF = 0ΣM = 0当ΣF = 0时，人体没有平动的加速度，当ΣM = 0时，人体没有转动的角加速度，两个条件同时满足人体即达到平衡。
如果力系为三维力系，平衡时：ΣF x = 0 ,ΣF y = 0 ,ΣF z = 0 ,ΣM ox = 0 ,ΣM oy = 0 ,ΣM oz = 0 .如果力系为二维力系，平衡时：ΣF x = 0 ,ΣF y = 0 ，ΣM ox = 0 ,ΣM oy = 0 .如果力系为一维力系，适当选择矩心则力矩为零，平衡时：ΣF x = 0 。
三、人体平衡的生物力学分析（一）人体重心的概念评定一个体育动作完成的质量，分析其技术特征以及纠正错误动作等，都需要根据运动时人体重心的变化规律。
特别是分析静力性动作，判定平衡的稳定性及分析动作的合理性时，必须从人体重心相对于支撑面的位置来确定。
因而，人体重心的问题在体育动作分析中占有很重要的地位。
物体的重心是物体所受重力的作用点，人体的重心也就是人体所受重力的作用点。
人体由头、躯干、上臂、前臂、手、大腿、小腿和足等多个环境组成。
每个环节都有各自的重心，环节的重心是环节所受重力的作用点，人体的重心是人体全部环节所受重力合力的作用点。
对于一般形状固定物体，例如铁饼、标枪、铅球、足球的物体的重心位置是固定的。
而人体重心不像上述物体那样恒定在一个点上，人体重心是变化的，这种变化不仅在一段时间内，要受肌肉和脂肪的增长或消退等因素的影响，即使在每一瞬间，也要受到呼吸、消化和血液循环等因素的影响，特别是在运动中，要受到人体姿势变化的影响，随着姿势的改变而改变，有时能够移出体外。
（图5-1-5）（二）人体平衡的分类1．根据支点相对于重心的位置关系分类根据支点相对于人体重心的位置不同，将人体平衡分为以下3种：（1）上支撑平衡：当人体处于平衡，且支点在人体重心的上方，这种平衡状态称为上支撑平衡。
如体操中的各种悬垂动作。
（图5-1-6）（2）下支撑平衡：当人体处于平衡，且支点在人体重心的下方，这种平衡状态称为下支撑平衡。
例如，站立、平衡木上的平衡动作及田径、游泳、举重等各类平衡动作。
（3）混合支撑平衡：是一种多支撑点的平衡状态，这时有的支撑点在人体重心上方，有的支撑点在人体重心的下方。
例如，肋木侧身平衡。
2．根据平衡稳度分类根据平衡的稳定程度可以把人体平衡分为一些4种：（1）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，人体自然回复平衡位置，而不需要通过肌肉收缩恢复平衡，这种平衡是稳定平衡。
其特点是当偏离平衡位置时，重心升高，产生的重力矩使物体向平衡位置运动，回到平衡位置后，合力为零，合力矩为零。
（图5-1-7）（2）不稳定平衡：人体在外力作用下偏离平衡位置后，当外力撤除时，人体不仅不能回复原来的平衡位置，而且更加偏离平衡位置，这种平衡叫做不稳定平衡。
其特点是偏离平衡位置时，重心降低，产生的重力矩使物体继续倾倒。
例如单臂手倒立动作。
（图5-1-8）（3）有限度的稳定平衡：人体在外力作用下在一定限度内的偏离平衡位置时，当外力撤除是，人体回到-平衡状态，但是当偏离平衡位置超过某一限度时，人体失去平衡，这种平衡叫做有限度的稳定平衡。
其特点是在一定限度能的偏离平衡位置时，人体重心升高，产生的重力矩使人体向平衡位置移动，最终恢复平衡，但超出某一定限度的偏离平衡位置时，人体重心降低，产生的重力矩使人体更加偏离平衡位置。
（图5-1-9）（4）随遇平衡：物体在外力作用下偏离平衡位置，当外力撤除后，物体及不回到原来位置，也不继续偏离新位置，而是在新位置上保持平衡。
其特点是偏离原来位置时，重心高度不变，不产生使物体位置移动的重力矩。
（三）人体平衡的影响因素人体平衡受支撑面，重心高度和体重的影响。
1．支撑面支撑面是由各支点所包围的面积。
支撑面也大，平衡的稳定性越好，因为只要物体重心的投影落在支撑面以内，平衡就能够保持，重心投影落在支撑面以外，平衡将被破坏。
因此，支撑面越大，重心可以活动的范围大，即在较大的活动范围中可以保持平衡，支撑面越大平衡稳定性越好就是从这个意义上说的。
2．稳定角稳定角的概念表示支承面和重心高度对平衡的影响。
稳定角是重力作用线和重心与支撑面相应边界连线之间的夹角。
如图，稳定角越大，稳定性越好，稳定角决定了在该角度张开方向上的平衡稳定性。
（图5-1-10）3．体重对平衡稳定性的影响体重影响着下支撑平衡的稳定性，体重的影响体现在重力矩的作用上，重力矩起着稳定力矩的作用，常用稳度系数表示体重在平衡中的作用：K（稳度系数）= M稳（稳定力矩）/ M翻（翻到力矩）若K>1，平衡稳定；K= 1，处于临界状态；K<1，平衡被破坏。
（四）人体平衡的生物学因素人体平衡除了受力学因素的影响外，还受生物学因素的影响，主要受以下因素影响：1．人体不能绝对静止由于呼吸活动和血液循环改变人体质量的分布而改变了重力的分布，使得人体总重心位置时刻发生变化，肌肉收缩时个肌群肌纤维投入和退出工作的非完全有秩序性，造成人体肌肉张力不能保持恒定。
2．人体有效支撑面小于支撑面由于人体软组织和力量不太足的肌肉无力平衡负荷，所以翻倒线永远位于支撑面边界线之内，重力作用线未超越支撑面边界线时，人体就要提前倾倒。
3．人体姿势的改变可以调节平衡人体在有翻倒趋势时往往会改变体姿，各环节会绕相邻关节发生位移。
当人体失去平衡时，通过改变体姿，可能恢复平衡。
这种维持平衡和恢复平衡的动作，是一系列复杂的反射过程，通常是自动完成的。
例如用右臂提起重物时，身体和身体重物的共同重心要右移，此时身体必然会向左倾斜，并将左臂引向一侧，从而使身体和重物的总重心移向左侧，以保持原来的平衡状态。
人体的这种运动叫作补偿运动。
当身体偏离平衡位置较远时，补偿运动也维持不了平衡，这时还可以通过改变支撑面来重新获得平衡，如落地动作，人体失去平衡前倾时，向前迈出一步，扩大支撑面而获得平衡。
人体的这种特殊的恢复平衡的能力，因人而异，取决于人体的身体素质和运动技术水平。
调节平衡的能力可以通过训练得以加强。
4．心理因素的影响在力学因素相同的情况下，人体实际平衡能力并不相同，例如在平衡木上走过，一般人都能够保持平衡，但是如果通过架在深渊上的独木桥时，就有可能失去平衡（假定独木桥与平衡木宽度相同）。
其原因是视觉因素造成了心理紧张，从而造成收缩肌群无法协调工作，是人体失去平衡。
所以心理因素对人体平衡有重要影响，平衡能力训练中，心理训练也是重要内容。
（五）人体平衡动作的生物力学分析1．燕式平衡（图5-1-11）燕式平衡动作常见与体操、冰上运动和武术等项目中，它是以单足支撑，身体处于水平状态的平衡动作，按着力的分布状况属于一维力系。
（图）受力分析：人体受重力G和地面对人体的作用力N，两个力沿着同一条作用线，此时人体平衡的条件为：ΣF x = N – G = 0，N = G .坐标系原点选在力的作用线上，力矩为零。
稳定性能：燕式平衡动作为单腿支撑，支撑面小，身体处于不稳定状态。
在该动作中，由于头和躯干的水平位，使身体重心由向前移动的趋势，可能使身体重心垂线超出支撑面而失去平衡。
2．吊环十字支撑（图5-1-12）十字支撑在吊环项目中是难度较高的动作之一，需要很大的臂力才能完成。
要求两手深握吊环，两臂侧平展与躯干成直角姿势支持着身体。
（图）按照力的分布状况属于共面力系（即二维力系）。
受力分析：人体受重力G和吊环的作用力T1 , T2 。
人体平衡时满足下列条件：ΣF = 0 ，ΣM = 0 ，ΣF x = T2cosθ– T1cosθ= 0 ,ΣF y = T2sinθ+ T1sinθ- G = 0 ,ΣM A = 2T1L sinθ- G L = 0 ,T1 = T2 = G/2sinθ.稳定性能：根据平衡动作的分类，吊环十字支撑动作属于上支撑的稳定平衡，但由于身体的重力大，而且整个上肢的重力臂长，造成重力矩很大，必须有强大的肌肉里才能完成动作，因此该姿势是不稳定的，只能维持很短时间。
