生物力学

一、名词解释

相向运动：身体某一部分向某一方向活动时，身体的另一部分会同时产生相反方向的活动的运动形式称为相向运动

肢体的鞭打动作：在克服阻力或自身移位的过程中，上肢诸环节依次加速和制动，使末端环节产生极大速度的运动形式称肢体的鞭打动作

惯性参考系：把相对于地球静止或相对于地球做匀速直线运动的物体作为参标准的参考系超重现象：指物体的一种运动状态，当物体处于超重状态时，物体具有向上的力的速度或向上的加速度

肌肉松弛：被拉长的肌肉，其张力随着时间的延长而下降的特性，这一特性称肌肉松弛

牵连运动：动参考系相对于静参考系的运动

最佳运动技术：是考虑了个人的身体形态、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

运动生物力学：是研究体育运动中人体机械运动规律的科学

运动相对性：物体的运动取决于参考物体选取的性质叫做运动相对性。

质点：只有质量没有大小的点

刚体：由相互间距离始终保持不变的许多质点组成

稳定角：所谓稳定角就是中心垂直投影线或重心至支撑边缘相应点的连线间的夹角。

稳定角系数：倾倒力开始作用时稳定力矩与倾倒力矩的比值

平衡角：等于某方经平面上稳定角的总和。

转动惯量：描述物体转动时保持原来运动状态能力的物理量

失重现象：物体对支持物的压力小于物体所受的重力的现象

肌肉的激活状态：在神经脉冲的影响下，肌肉的收缩成分出现激活状态。因此把肌肉兴奋时收缩成分的力学状态称肌肉的激活状态

肌肉的平衡长度：肌肉被动张力为零时，肌肉所能达到的最大长度

肌肉的静息长度：收缩元表现最大张力时的长度称肌肉的静息长度

绝对运动：运动着的质点相对于静参考系的运动

相对运动：动点相对于动参考系的运动

二、填空题

1、把人体简化为质点，按质点运动轨迹可分为直线运动和曲线运动

2、按机械运动的形式可将人体运动分为平动、转动和复合运动

3、骨骼的受力形式有拉伸、压缩、弯曲、扭转和剪切

4、运动学量的特征：瞬时性、相对性、矢量性、独立性

5、力的三要素：力的大小、力的方向、力的作用点

6、平衡力的条件：合外力为零、所受的合外力矩为零

7、下支撑静力性运动稳定性的参量

⑴支撑面、⑵重心的高度、⑶稳定角、⑷平衡角、⑸稳定系数

平衡种类可分为：⑴上支撑平衡⑵下支撑平衡、

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平衡、⑵不稳定平衡、⑶随遇平衡、⑷有限度的稳定平衡

10、影响人体转移惯量大小的因素主要有：⑴人体的质量、⑵身体的形态、⑶身体的姿势⑷转轴的位置等。

11、为增大肢体的转动效果，通常采用以下途径：⑴增加肌肉对骨杠杆的拉力矩、⑵减小肢

体的转动惯量

12、在体育运动中，产生和加大人体整体的转动动作的方法通常有以下三种：⑴利用助跑平动时身体的某点制动、⑵加大偏心力矩的作用、⑶利用动量矩的转移加大转动动作的效果13、人体基本运动的原理：⑴杠杆原理、⑵复杠杆原理、⑶关节活动顺序性原理、⑷鞭打动作原理、⑸缓冲和蹬伸动作原理、⑹摆动原理、⑺躯干的扭转、⑻相向运动

14、马格努斯效应：根据伯努利定律，流速大处压强小，流速小处压强大。因此球体受到一个向上的力，这就是马格努斯效应。

15、游泳时水对人体的阻力：⑴摩擦阻力、⑵形状阻力、⑶兴波阻力⑷碎波阻力

16、影响器械飞行距离的主要因素有：⑴改变压力中心的位置、⑵增大升阻力、⑶利用器械的旋转效应、⑷创造最佳的投掷条件组合、⑸风速和风向的影响

17、摆动动作的作用：⑴提高重心的相对高度、⑵增加起跳力

简答题：

1．肌肉的激活状态

肌肉兴奋时其收缩成分力学状态的变化称肌肉的激活状态。兴奋后肌肉能迅速地达到激活状态的高峰，但整块肌肉张力的发展过程要慢得多,肌肉进入激活状态后，收缩元兴奋产生的张力，起初被其串联的串联弹性元的形变所缓冲，当串联弹性元形变及张力进一步发展，整块肌肉的张力达到一定程度后，收缩元的主动张力才能直接对肌肉起止点施力，表现出肌肉收缩力。

2、人体平衡的特点：

⑴人体不能处于绝对静止状态

⑵人体的平衡受心理因素的影响

⑶人体的补偿作用

⑷人体的内力在维持平衡中的作用

⑸人体具有自我控制、调节和恢复平衡的能力

⑹人体的平衡动作消耗肌肉的生理能

3．在100m跑的起跑的“预备”动作中，为什么使伸下肢的各肌群处于激活状态，可以提高反应速度？当载荷增大时，动作潜伏期延长。依据肌肉这一特性，在完成需要快速反应和位移动作时，如100m的起跑，在“预备”时使伸下肢的各肌群产生“预张力”，这样可以提高反应速度和起跑能力。其原因实际上是在起跑前使肌肉处于活化状态，预先提高了串联弹性元及肌肉的张力。因而当运动员听到“跑”的信号时，收缩元的主动张力“不再”被缓冲，而直接用于克服外界阻力了。因此提高肌肉的预张力可以缩短动作潜伏期。

4．用骨骼肌的结构力学模型说明肌肉受激发时的力学效应的顺序性。

肌肉兴奋时其收缩成分力学状态的变化称肌肉的激活状态。兴奋后肌肉能迅速地达到激活状态的高峰，但整块肌肉张力的发展过程要慢得多,肌肉进入激活状态后，收缩元兴奋产生的张力，起初被其串联的串联弹性元的形变所缓冲，当串联弹性元形变及张力进一步发展，整块肌肉的张力达到一定程度后，收缩元的主动张力才能直接对肌肉起止点施力，表现出肌肉收缩力。

5．说明机械应力对骨结构的影响。

机械应力与骨组织之间存在着一种生理平衡，在平衡状态，骨组织的成骨细胞和破骨细胞的活性是相同的。当应力增大时成骨细胞活跃，引起骨质增生，承载面增大，使应力下降，达到新的平衡。当应力下降时破骨细胞再吸收加强，骨组织量下降，使应力增加。因此骨能通过改变它的大小，形状和结构以适应力学需要的功能进行重建。这种适应性是按Wolf 定律进行的，即骨骼在需要处多生长，而在不需要处吸收。使骨组织量与应力成正比。