南體生物力學(xué)期末復(fù)習(xí)重點(diǎn)(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上生物力學(xué)期末復(fù)習(xí)一、名解1、運(yùn)動生物力學(xué)：是研究體育運(yùn)動中人體機(jī)械運(yùn)動規(guī)律的科學(xué)。2、轉(zhuǎn)動慣量：物體轉(zhuǎn)動時(shí)慣性大小的量度。3、影片比例系數(shù)：物體實(shí)際尺寸與物體影片圖像尺寸之比。4、生物力學(xué)：研究活體系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動規(guī)律的科學(xué)。5、機(jī)械運(yùn)動：物體的空間位置隨時(shí)間變化的運(yùn)動。6、影片數(shù)字化：在拍攝的影片上取出人體各關(guān)節(jié)點(diǎn)及有關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo)。7、應(yīng)力：物體某一截面上單位面積所受的力。包括：正應(yīng)力和剪應(yīng)力兩種。8、應(yīng)變：受載物體結(jié)構(gòu)形變時(shí)，單位長度的變化稱線應(yīng)變、結(jié)構(gòu)單元體角度的變化稱剪應(yīng)變。9、.肌肉離心收縮：當(dāng)肌肉收縮力小于外力，肌肉長度變長的收縮。.10、肌肉的靜息長度：收縮元

2、的張力隨長度變化，表現(xiàn)最大張力時(shí)的長度。11、肌肉等長性收縮：當(dāng)肌肉收縮力等于外力，肌肉長度不變的收縮。二、填空1、人體慣性參數(shù)是指人體整體以及環(huán)節(jié)的質(zhì)量、質(zhì)心位置及 轉(zhuǎn)動慣量 。2、落地緩沖的原理是因?yàn)?增加 了力的作用時(shí)間，因而 減少 了外力對人體作用。3、動量矩守恒原理和人體轉(zhuǎn)動慣量的實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果：上體向左轉(zhuǎn)，下體 向右轉(zhuǎn) ；上體向右轉(zhuǎn)，下體 向左轉(zhuǎn) ；啞鈴從胸前變到側(cè)平舉時(shí)，角速度由 大 變 小 ；啞鈴從側(cè)平舉變到胸前時(shí)，角速度由 小 變 大 ；調(diào)速器半徑由大減小時(shí)，角速度由 小 變 大 ；調(diào)速器半徑由小增大時(shí)，角速度由 大 變 小 .4、跳高踏跳時(shí)使肢體 向上 擺動可增加人體總重心向

3、上的 慣性力或加速度 ，且也能提高身體 重心 的高度。5、足球踢角球時(shí)產(chǎn)生“香蕉球”的原因是運(yùn)動員踢球時(shí)使球 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn) ，由于空氣流體動力學(xué)的作用，根據(jù) 伯努利 定理，流速大的地方 壓強(qiáng)小 ，流速小的地方 壓強(qiáng)大 。產(chǎn)生了 馬格努斯 效應(yīng)的結(jié)果。6、運(yùn)動生物力學(xué)使用的三大測量儀器系統(tǒng)是 高速攝象解析系統(tǒng) ， 三維測力系統(tǒng) ， 肌電測量系統(tǒng) 。7、物體的機(jī)械運(yùn)動是指 物體的空間位置 隨 時(shí)間 變化的運(yùn)動。8、人體處于騰空狀態(tài)，由于不受外力矩作用，因此人體運(yùn)動服從 角動量 守恒定律。當(dāng)人體某一環(huán)節(jié)有轉(zhuǎn)動角動量時(shí)，必然被另一環(huán)節(jié)的 反向 角動量所抵消。9、重心移動規(guī)律是人體總重心的運(yùn)動由人體各環(huán)節(jié)

4、分體質(zhì)心 的運(yùn)動決定的。10、 鞭打動作可使運(yùn)動鏈 末端 環(huán)節(jié)產(chǎn)生極大的_速度 和_打擊力 。11、在理想流體中，流速大的地方 壓強(qiáng)小 ，流速小的地方 壓強(qiáng)大 。12、肌肉結(jié)構(gòu)力學(xué)模型由 收縮元 、串聯(lián)彈性元 、并聯(lián)彈性元組成。13、 根據(jù)肌肉力學(xué)模型，肌肉長度的增加，對其收縮速度有良好影響，但不影響它的 力量 ，肌肉生理模斷面的增加會導(dǎo)致肌肉收縮力的增加，但不影響肌肉 收縮速度。14、肌肉力學(xué)的希爾方程描述了骨骼肌收縮時(shí)的 力-速度 關(guān)系。15、肌肉在小于其平衡長度收縮時(shí)，其總張力由 收縮元的張力 構(gòu)成的，肌肉在大于其平衡長度收縮時(shí)，其總張力是由 收縮元 與 并聯(lián)彈性元的張力 構(gòu)成的。16、

5、決定肌肉收縮功率的因素是 肌肉收縮力和收縮速度 。三、選擇1、轉(zhuǎn)動慣量是度量 （ A ） 物體慣性大小的物理量。A、轉(zhuǎn)動 B、平動和轉(zhuǎn)動 C、平動 D、靜止2、 平動剛體的運(yùn)動軌跡是（ A ）A、直線或曲線 B、直線 C、曲線 D、以上說法都不對3、肩關(guān)節(jié)有（ B ）個(gè)自由度。 A、2 B、3 C、4 D、64、 人體平衡時(shí)的穩(wěn)定角是（ A ）A、重心垂線與重心到支撐面邊緣相應(yīng)點(diǎn)連線的夾角 B、重心到地面的垂直角 C、重心到支撐面邊緣連線與地面的夾角 D、重心到支撐面中心連線與地面的夾角5、 運(yùn)動器械飛行時(shí)繞其縱軸以一定的角速度旋轉(zhuǎn)，可產(chǎn)生定向作用，增強(qiáng)飛行的（ C ）A、高度 B、遠(yuǎn)度 C、

6、穩(wěn)定性 D、速度6、助跑胸前傳球，助跑速度V1是人體相對地面運(yùn)動的速度，手握球向前傳出相對人體運(yùn)動的速度是V2，則球運(yùn)動的絕對速度說法錯(cuò)誤的是：（ B ）A 球的絕對速度V= V1+V2； B 球傳出的速度為牽連速度；C 球相對手傳出的速度為相對速度； D球的絕對速度是牽連速度與相對速度的矢量和。7、在下蹲之后的縱跳實(shí)驗(yàn)中，不加擺臂的縱跳高度（ B ）加擺臂的縱跳高度。A、 大于 B、 小于 C、 等于 D、 不能判斷 C、重心到支撐面邊緣連線與地面的夾角 D、重心到支撐面中心連線與地面的夾角8、人體原地蹬起時(shí)，動態(tài)支撐反作用力會（ D ）體重。A、不能確定 B、 等于； C、 小于； D、大

7、于9、可以把人體或器械運(yùn)動簡化為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的條件是（ C ） A、 有轉(zhuǎn)動和形變 B、 有質(zhì)量和形變 C、 只考慮質(zhì)量 D、 只考慮形變10、質(zhì)量是度量 （ C ） 物體慣性大小的物理量。A 、靜止 B、 轉(zhuǎn)動 C、平動 D 、平動和轉(zhuǎn)動11、 髖關(guān)節(jié)有（ B ）個(gè)自由度。 A、2 B、3 C、4 D、612、人體平衡時(shí)的平衡角是（ A ）A、某一方向上兩個(gè)穩(wěn)定角的和。 B、重心到地面的垂直角 C、重心到支撐面邊緣連線與地面的夾角 D、重心到支撐面中心連線與地面的夾角13、 在忽略空氣阻力的情況下，鉛球從運(yùn)動員手中拋出后，可看作（ D ）A、在水平方向的勻加速直線運(yùn)動和在豎直方向的自由落體運(yùn)動的

8、合成B、在水平方向的勻加速直線運(yùn)動和在豎直方向的勻速直線運(yùn)動的合成C、在斜向下方的勻速直線運(yùn)動和在豎直方向的自由落體運(yùn)動的合成D、在水平方向的勻速直線運(yùn)動和在豎直方向的勻減速直線運(yùn)動的合成14、體突然下蹲時(shí)，動態(tài)支撐反作用力會（ D ）體重。A、不能確定 B、等于； C；大于 D；小于15、骨干最經(jīng)常承受的載荷是（ C ）。A、剪切載荷 B、拉伸載荷 C、壓縮載荷 D、復(fù)合載荷16、（ D ）是人體環(huán)節(jié)運(yùn)動的樞紐。A、大腿 B、軀干 C、脊椎 D、關(guān)節(jié)17、肌肉結(jié)構(gòu)力學(xué)模型是由（ D ）、并聯(lián)彈性元和串聯(lián)彈性元三元素組成。A、肌原纖維的Z線 B、肌纖維膜 C、肌束膜 D、收縮元四、判斷1、當(dāng)合

9、外力為零時(shí)，物體保持平衡狀態(tài)。 （×）2、在身體姿勢的變化過程中，人體的重心可以移出體外。 （）3、運(yùn)動時(shí)，運(yùn)動員的加速度方向與速度方向總是一致的。 （×）4、引起人體由靜止?fàn)顟B(tài)改變?yōu)檫\(yùn)動狀態(tài)只能是人體外力。 （）5、跳遠(yuǎn)踏跳時(shí)，運(yùn)動員在水平方向上的動量變化等于水平方向蹬力的沖量。 （）6、根據(jù)動量守恒定律，跳遠(yuǎn)運(yùn)動員騰空階段水平與垂直方向的運(yùn)動速度都不變。（忽略空氣阻力）。 （×）7、游泳時(shí)人浮在水上，說明浮力大于體重。 （×）8、標(biāo)槍在空中飛行的原因是因?yàn)槭冀K有投擲力的作用。 （×）9、當(dāng)合外力矩為零時(shí)，物體保持靜止?fàn)顟B(tài)。 （×）

10、10、人在自然站立時(shí)，女子和男子的平均重心高度是一樣的。 （×）11、影響人體下支撐平衡穩(wěn)定性的因素有身體重心高度、支撐面大小及體重。 （）12、人體做單杠大回環(huán)時(shí)，假如把人體看作是剛體的勻速圓周運(yùn)動，則此人的切向加速度為0，法向加速度也為0。 （×） 13、根據(jù)動量守恒定律，跳遠(yuǎn)運(yùn)動員騰空階段水平方向的運(yùn)動速度不變（忽略空氣阻力）。 （）14、投擲標(biāo)槍時(shí)的“超越器械”只是為了增加投擲動作的幅度。 （×）15、被拉長的肌肉的張力隨時(shí)間的延長而下降的現(xiàn)象稱為肌肉的松弛。 （）16、肌肉在平衡長度時(shí)，其收縮元的張力為零。 （×）17、肌肉收縮力量的大小，主要

11、取決于參與收縮的粗、細(xì)肌絲數(shù)目。 （×）五、問答 1、試比較電阻應(yīng)變片力傳感器與石英晶體力傳感器的優(yōu)劣，并說明各自的工作原理。答：電阻應(yīng)變片力傳感器是通過外力改變應(yīng)變片的長度，由于外力與應(yīng)變片長度變化成正比，而電阻R與應(yīng)變片的長度成正比，當(dāng)電流穩(wěn)定時(shí)，R與電壓成正比，故由電壓的變化可算出外力的大小，而石英晶體力傳感器是通過外力改變其晶體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，使得其電荷發(fā)生改變，從而改變其電壓，故可算出外力，顯而易見，電荷的改變比應(yīng)變比長度的改變，在精度上有不可比的差別。2、闡明人體二維相片重心測定的原理。列出測定計(jì)算公式，解釋公式中各個(gè)量的含義，并且說明如何獲得。答：.定比分點(diǎn): x=(1-)

12、x+x y=(1-)y+y其中為分體環(huán)節(jié)質(zhì)心位置比，由人體模型資料給出，（x，y）（x，y）為分體環(huán)節(jié)上下關(guān)節(jié)中心點(diǎn)的坐標(biāo)，由影像解析得到，而所計(jì)算的（x，y）為分體環(huán)節(jié)質(zhì)心所在的坐標(biāo)。.力線平移定理:剛體上的力可與自身平行移動到任一點(diǎn)（FF），但需添加一力偶，其力偶矩等于原力對于新作用點(diǎn)的矩M=M(F)=Fd。.合力矩定理：各分力對任一點(diǎn)力矩的代數(shù)和等于各分力的合力對于同一點(diǎn)的矩.求人體總重心坐標(biāo):公式 其中為分體環(huán)節(jié)的相對質(zhì)量，由人體模型資料給出，而（x1c, y1c）(x14c, y14c)為身體14個(gè)分體環(huán)節(jié)的質(zhì)心坐標(biāo)，由上面1.定比分點(diǎn)計(jì)算出。而所得（Xc，Yc）為人體總重心所在的坐

13、標(biāo)。3、在三維測力實(shí)驗(yàn)中，原地縱跳人體重心離板時(shí)的速度是如何求得的？答：S2原地縱跳的目的是跳得高，而影響高度的關(guān)鍵是離板瞬時(shí)的速度v2。N原地縱跳起跳后質(zhì)心做豎直上拋運(yùn)動.（1）根據(jù)動量定理:mv2-mv1=Fttt0t1S3 得v2=t3t2同時(shí)F=N-G，（N為地面給人的支撐反作用力，F(xiàn)為合力)所以v2=-gt,由此式子可得N的大小決定v2的大小。S1（2）由牛頓第二運(yùn)動定理：F=ma, F=N-G 圖：原地縱跳垂直力圖 得N=ma+G，可知人體總質(zhì)心加速度a的大小決定N的大小。（3）由微積分可以算出的S1、S2+S3 面積，因?yàn)镾1=S2 所以可以求得S3的面積，由S1=S2可以算出t

14、2 t=t3-t2 ， =S3 （4）最終求得v2=-gt=-g（t3-t2） 4、在運(yùn)動技術(shù)影片解析與數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)中用到哪些設(shè)備？畫出儀器連接系統(tǒng)框圖，并寫出影片解析及數(shù)據(jù)處理的過程。答：實(shí)驗(yàn)設(shè)備有分析放映機(jī)，數(shù)字化板，計(jì)算機(jī)，打印機(jī)。分析放映機(jī) 數(shù)字化板 計(jì)算機(jī) 打印機(jī)影片解析及處理的過程 影片數(shù)字化 參數(shù)設(shè)置 數(shù)據(jù)平滑 數(shù)據(jù)計(jì)算 棍圖顯示 常規(guī)指標(biāo)5、試給出通過三維測力臺測試計(jì)算原地縱跳離板瞬間身體質(zhì)心速度的公式。答：設(shè)Vt為離板時(shí)速度Ft=mvt-mv0 由于蹬伸時(shí)，v0=0故（Ft）/m=vt 又：F=N-G 則vt=（Nt）/m -(Gt)/m ，Nt即三維測力臺測出，通過計(jì)算其面

15、積算出。 6、闡明人體一維重心板實(shí)測實(shí)驗(yàn)的原理。列出實(shí)驗(yàn)計(jì)算公式，解釋公式中各個(gè)量的含義，并且說明實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題。答：此實(shí)驗(yàn)設(shè)備是由一塊特制的一定長度的均勻木板和體重秤組成。根據(jù)靜力學(xué)中力矩平衡方程式進(jìn)行重心位置的測定。公式：M0(F)=0即RL-Wd-（L/2）R=0 d = (R-R /2)（L） W d人體重心位置 W 人體體重 L 板長 R人仰臥時(shí)秤的讀數(shù) R板的重量實(shí)驗(yàn)中特別應(yīng)注意的問題：1,在正式測量之前檢查體重秤自身是否調(diào)零,調(diào)零時(shí)需把板抬下來，調(diào)整秤的零點(diǎn)。2,測試時(shí)兩腳要頂?shù)降撞考磀的零點(diǎn)。7、百米起跑姿勢“預(yù)備”時(shí)，為何重心要盡量前移？ 答：向前的穩(wěn)定角小，接近于零，故

16、容易出發(fā)。8、在100m跑的起跑的“預(yù)備”動作中，為什么使下肢的各肌群處于激活狀態(tài)，可以提高反應(yīng)速度？答：當(dāng)載荷增大時(shí)，動作潛伏期延長。依據(jù)肌肉這一特性，在完成需要快速反應(yīng)和位移動作時(shí)，如100米的起跑，在“預(yù)備”時(shí)使蹬伸下肢的各肌群產(chǎn)生“預(yù)張力”，這樣可以提高反應(yīng)速度和起跑能力。其原因?qū)嶋H上是在起跑前使肌肉處于活化狀態(tài)，預(yù)先提高了串聯(lián)彈性元及肌肉的張力，因而當(dāng)運(yùn)動員聽到“跑”的信號時(shí)，收縮元的主動張力“不再”被緩沖，而直接用于克服外界阻力了。因此提高肌肉的預(yù)張力可以縮短動作的潛伏期。六、計(jì)算1、體重60kg的撐竿跳高運(yùn)動員，從5m高處落地，落地緩沖時(shí)間為1.5s，求他受的沖力，如果緩沖時(shí)間為

17、0.5s，沖力又是多少？(g=10m/s2)解：已知m=60kg ，H=5m，t1=1.5s，t2=0.5sVt2- V02=2gH ，V0=0 Vt=（2gH）=（2×10×5）=10 m/s求：（1）當(dāng)緩沖時(shí)間為t1時(shí) （2）當(dāng)緩沖時(shí)間為t2時(shí) F1=m Vtt1G F2=m Vtt2GF1（60×10）1.560×101000 F2（60×10）0.560×101800 N2、鉛球運(yùn)動員在最后用力時(shí)使7.26公斤鉛球的速度從3米秒增加到12米秒，最后用力的時(shí)間為0.08秒，求（1）鉛球的動量變化量，（2）運(yùn)動員對鉛球施加的沖力？

18、(1)、Ft=mv1-mv0=7.26×12-7.26×3=65.343、鐵餅重2公斤水平放置手上，對過質(zhì)心且垂直餅面軸的轉(zhuǎn)動慣量為0.01公斤米²。設(shè)出手時(shí)受到與餅面平行的力的作用，力的大小為500N，力的作用線至鐵餅中心的垂直距離為0.02米，問（1）鐵餅質(zhì)心的加速度a為多大？（2）鐵餅對過質(zhì)心且垂直于鐵餅餅面軸的角加速度為多大？答（1）、F=maa=5002=250ms² （2）、M=FL=I=(500×0.02) 0.01=1000弧度秒4、某運(yùn)動員原地縱跳離板瞬間質(zhì)心速度為3.36米秒。問（1）、質(zhì)心能達(dá)到的最大高度？（2）、如果運(yùn)動員在空中加速度擺動大腿，質(zhì)心能夠再升高多少？（忽略空氣阻力） 答：（1）、2gh=Vt²-Vo²10×2h=-3.36² h=0.56m （2）、質(zhì)心再上升高度為零5、體重為60kg的跳高運(yùn)動員，從2米高處落地，如果落地的緩沖時(shí)間為2秒，問他受到的地面作用力有多大？如果緩沖時(shí)間為1.5秒，他受到的地面作用力又為多大？解：已知m=60kg ，H=2m，t1=2s，t2=1.5sVt2- V02