生物力学作业题解答详解

运动生物力学作业题解答一、运动生物力学概念解析概念：以机能解剖学、运动生理学、力学的理论与方法，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学科。

是基础应用学科。

从概念表述的内容分析，它揭示了三个方面的问题。

一是基础理论；二是研究的对象和内容；三是学科的性质。

1. 基础理论：机能解剖学、运动生理学和力学的理论与方法为生物力学的理论基础。

2. 研究的对象和内容：运动生物力学研究的内容主要有以下三个方面的问题。

（1）.人体运动器系的生物力学特性。

（2）.人体动作的力学规律。

（3）.器械机械运动的力学规律。

3. 学科性质：应用学科，属于方法论。

二、人体简化的条件运动生物力学在研究中，为了研究的需要（将不可研究的事物，变成可以研究的事物），需要设定一定的条件。

在生物力学研究中即：简化。

简化只能是在的一定的特设条件下。

将人体简化为质点或刚体的条件是。

1. 质点将人体或器械简化为质点的充要条件是：只研究人体或器械平动，以及不涉及人体的转动和形变。

人体简化为质点即就是：将人体或器械看出一个质点，没有形状和大小。

2. 刚体将人体或环节简化为刚体的充要条件是：人体或人体环节在受力后具有大小和形状不变的性质。

人体简化为刚体后即就是：人体或环节是均匀分布的，且在运动中具有稳定的大小和形状。

三、人体整体动作的基本形式在运动链中的各环节及各关节参与下相互配合共同完成某一动作形式叫整体运动。

人体的整体运动的基本动作可分为上肢的整体动作、下肢的整体动作和全身整体动作。

上肢的整体动作由肩带、肩、肘和腕关节的共同活动所完成，其动作的形式主要包括：推、拉和鞭打三种主要动作形式。

下肢的整体动作的任务在于支撑人体和使人体产生位移。

其主要动作形式可分为缓冲与蹬伸、鞭打等形式。

全身整体动作。

在体育运动中，人体的活动都是在大脑皮层支配下，由人体各器官系统的协调活动实现的。

在人体活动中，身体各部分所承担的任务及所起的作用是不相同的。

某个动作在表面上看是身体的某个部分完成的，但如果没有其它部分的协调配合作用是很难完成的。

全身整体动作的主要形式有：摆动、躯干的扭转和相向运动等。

四、人体运动的基本动作人体运动是在大脑皮层的统一支配下，在受到力的作用时，由各运动链共同参与互相配合下实现的。

由于受力方式不同，其运动形式各异，且复杂而多变。

但在众多的体育运动中存在一些基本的体育动作，这些不可再分解的动作构成千姿百态的体育动作，从而形成各种运动技术。

这些最基本的动作包括上肢、下肢和躯干的一些简单动作。

上肢的基本动作由肩带、肩、肘和腕关节共同完成的，归纳起来有推、拉和鞭打三种主要动作形式。

下肢的基本动作由髋、膝关和踝关节共同完成的动作，下肢动作的主要任务是支撑人体和使人体产生位移。

其主要动作形式有缓冲、蹬地和鞭打三种。

躯干的基本动作由全身多数关节参与共同完成的动作。

在动作过程中，有主要环节的活动，也有身体其它部分的配合。

其主要动作形式有摆动、扭转和相向运动等形式。

五、人体机械运动的表现形式人体机械运动的表现方式有三种：一是人体某一部分相对于身体另一部分的空间、时间位移；二是人体整体相对于外界环境的空间、时间位移；三是由人体局部位移而造成的器械的空间位移。

六、人体机械运动的特点人体机械运动和物体的机械运动在时空环境中的共同点是空间和时间位移。

最大区别在于运动的形式和机理有显著性的差异。

人体机械运动的特点主要表现在以下几个方面。

1. 人体机械运动有很大的主动行和可变性，其运动不取决于外部条件，内部条件是运动的根本动因。

人体系统本身具有能量储备，可以不随外界影响而随时释放，并可转化为对外界做功。

2. 由于人体运动的能量来自于人体内部的能量，所以，人体长时间连续工作或运动后，易出现疲劳，但经过休整可以完全恢复；物体运动的能量一般是外部施加的，只要能持久施加，物体就能长时间连续工作，但一旦发生“疲劳”就不可能完全恢复。

3. 人体的大部分机械运动的形式，尤其是体育运动技术动作都是后天、自发或自觉地形成的。

语言文字在机械运动中运动形式的形成、重建、巩固和自动化过程起着极为重要的作用。

4. 人体机械运动受大脑皮质的控制、调节并有意识参与，是主动的、有目的性的。

七、肱二头肌力量训练分析。

起点：长头位于肩胛骨的盂上结节，短头起于肩胛骨喙突。

止点：桡骨粗隆和前臂筋膜。

跨过的关节：肱二头肌跨过两个关节。

肩关节和肘关节。

机能：近固定时，屈上臂和使前臂屈和外旋，当前臂外旋时，屈的作用最大。

远固定时，使上臂向前靠拢。

关节运动形式：屈肘和屈肩。

骨杠杆特点：肱二头肌近端固定，且肘关节伸展时，整个上肢以肩关节为支点，以肱二头肌为动力，在止点处为动力点，动力臂基本为上臂长度。

如果手持重物（阻力），阻力臂为整个上肢，另外阻力矩还包括上肢的重力矩。

肱二头肌力量训练的强度和负荷主要取决于手中所持的重物。

如果肩关节固定，通过肘关节屈伸训练肱二头肌，此时肘关节为支点，肱二头肌为动力，动力点同样为肱二头肌的止点，但动力臂较短，只有从止点出道肘关节中心的距离长度。

如手持重物，阻力臂的长度为前臂长度。

同样通过手持的重物重力来调节练习的强度和负荷。

如果远端固定，肘关节为支点，动力臂和阻力臂的力都在点在肱二头肌的起点处。

这种运动形式，阻力一般来自于整个身体的重力，也可通过在身体上捆绑重物增加阻力，增加训练强度和负荷。

训练的动作和要求：近端固定可采用弯举动作等动作实现肱二头肌的训练。

远端固定可采用引体向上等练习进行训练。

采用弯举动作训练时，可双臂同时完成动作，也可单臂独立完成动作。

但在动作过程中，为了增强训练的效果，应尽可能使上臂固定，且腰腹不要摆动。

引体向上时，正握或反握的方法都能实现训练肱二头肌的目的，同样为了增强训练的效果，尽可能躯干不要摆动，垂直引体。

八、人体运动中大关节带动小关节的生物力学依据人体运动过程大关节带动小关节的顺序是人体运动的基本活动规律。

根据人体关节和肌肉的分布特征，一般大关节都配置较大的肌肉，而小关节配置的肌肉一般都比较小。

肌肉的力量也是大肌肉力量大，小肌肉力量较小。

人体从某种状态改变成另外一种状态，都需要较大的启动力，小关节肌肉力量较小，不能实现快速启动的作用，往往需要大关节肌肉首先发力启动。

而肌肉的活动都是伴随关节运动的，大肌肉的首先用力就必需是大关节先动，小肌肉只有在大肌肉将人体的活动启动以后才能有效地用力。

所以在人体运动中一般都是大关节带动小关节。

九、人体运动的基本动作分析人体基本的体育动作可分为：推、拉、鞭打、缓冲、蹬伸、扭转、相向运动和摆动动作。

（一）推推的动作在体育动作中是比较常见的，是属于上肢的整体动作。

推的动作是在肩带、肩、肘、腕以及指关节共同参与配合完成的。

如：举重、推铅球、俯卧撑、篮球双手胸前传球、双杠的倒立推起、跳马的推马动作等都是体育动作中常见的上肢推的动作。

推的动作目的是：举起（推起）一定的重物，或举起（推起）本人最大的重量；或把运动器械推出一定的远度。

动作类型：推的动作可分为把器械推离人体和把人体推离支点两种情况。

动作形式：推的动作，上肢是由屈曲状态变为伸展状态的伸展性动作。

它是由肩胛骨上转（或外展），肩屈，肘伸和屈腕等关节活动完成的。

关节活动的特征：表现为大关节带动小关节的活动形式。

在推的动作中，虽然大小关节的肌肉同时用力，但总表现出大关节首先产生和结束运动，然后是较小关节产生活动，最小的关节最后产生和结束活动。

这种活动形式可使动作产生更大的力量，或获得更大的运动速度。

大关节带动小关节的活动顺序是自然形成。

它与人体肌肉力量分布特点有关。

研究表明，人体各关节的肌肉力量的强弱分布，与它距躯干位置的远近有关。

离躯干近的关节的肌群大，因而力量也大；离躯干远的关节的肌群较小，因而力量较小。

在推的整体活动时，肩带及肩关节首先产生活动（如考虑躯干的话，则躯干首先产生活动），紧接着是肘关节产生活动，最后是腕关节、指关节活动，来共同完成推的动作。

配有大肌群的关节，在活动时它所产生的力量较大（肌肉生理横断面大），因此它能首先克服阻力而产生活动。

所以在整体活动时，虽然配置大小肌群的关节同时用力，但其结果表现为配置有大肌群的所谓大关节首先活动，而较小肌群的关节由于其力量较小，只能当阻力减小到它能产生活动时，肌肉才能由等长收缩（或退让收缩）变为克制性收缩，使关节产生活动。

小关节的活动虽然“迟缓”但其作用是非常重要的。

当大关节产生活动后，由于运动的惯性，此时关节伸展所遇的阻力减小，使小关节的肌力超过阻力，因而能使动作产生加速度，促进动作的完成。

各种技术动作的“最后用力”都是小关节的活动最后完成的。

小关节的肌力强弱，直接影响到动作的力量和出手速度。

（二）拉拉的动作属于上肢的整体动作，是由上肢的伸直状态变成屈曲状态的过程。

拉的动作是上肢克服阻力，将物体拉近人体或人体拉近握点的动作形式。

如：引体向上、爬绳、划船、游泳划臂等动作。

动作类型：拉的动作可分为把器械拉近人体和把人体拉近支点两种情况。

动作形式：拉的动作的开始姿势一般都是上肢处于伸直、上举及肩胛骨上回旋状态，然后变为上臂后伸的屈肘状态。

拉的动作开始时，肩带肌群先发力使上臂在肩关节处稍后伸，内收、拉躯干靠近上臂，肩胛骨进行下回旋运动，肘关节屈曲使上臂在肘关节处靠近前臂，变直臂为曲臂，使人体靠近握点（或将物体拉近人体）。

关节活动的特征：在克服大的阻力时，通常运用大关节带动小关节活动的规律；而阻力较小时，按技术需要往往是小关节先产生活动而完成一定的动作的。

关节活动顺序及环节的路线比较复杂。

如游泳划臂动作，并不是首先以肩关节肌群先发力，而是肘关节首先工作，做上臂内旋及屈肘活动，然后才是主要由肩带及肩关节的肌肉用力完成划水动作。

在体育运动中有一些推、拉相结合在一起的动作。

如撑杆跳高中有悬垂转为倒立支撑推杆的连续动作。

举重的挺举动作，也是上肢先做拉（直臂拉），而后再做推的动作（三）鞭打鞭打动作在上肢和下肢动作中都有的动作。

上肢鞭打动作是手部游离（或持物），上肢做类似鞭子急速抽打的摆臂动作。

如排球扣球、掷标枪、乒乓球、羽毛球的扣杀等动作。

同样的鞭打动作形式在下肢运动中也存在。

如足球中的大力踢球、游泳打水、体操中两腿鞭打动作等，其原理与上肢的相同。

动作类型：鞭打动作可分为投掷性的鞭打动作和打击性鞭打动作。

动作形式：鞭打动作产生于上肢或下肢的链状运动链，一般由其质量大的一端先做加速运动，然后突然制动，在制动过程中期动量向游离端传递。

由于游离端的质量小于质量大的一端，游离端便产生极大的运动速度。

关节活动的特征：鞭打动作的理论基础和依据是动量的传递。

完成鞭打动作首先使身体的躯干部位产生加速度，并获得一定的动量，然后通过挥臂或摆腿动作使躯干制动，将躯干的动量传给手或足。