运动生物力学考试试题与答案

2015-2016 学年第二学期 运动生物力学 期末考试

一．简答题（每题8分，共40分）

1.人体运动分类方法有几种？按照每一种分法又可以分多少类？

2.人体保持平衡的力学条件？

3.力偶、平衡力及作用力与反作用力的异同点？

4．何为匀变速直线运动，物体在什么条件下匀变速直线运动？

5．正确理解和应用牛顿第三定律应注意那几点？

二、计算题（每题10分，共30分）

1．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。

2．铅球运动员在离地面2米处用10米/秒的速度在与地面45度的方向上把铅球推出去，求落点离出手点的水平距离。

3．质量为0.3千克的棒球，以15m/s的速度朝向运动员飞来。被棒打击后以20m/s的速度反向运动，设棒与球的接触时间为0.0001秒，求：1）棒给球的冲量；2）球所受的平衡冲力？

三、论述题。

1）在体育运动中，为什么要强调动作的连贯性？

2.举例说明动量定理在体育运动中的应用？

3.什么是稳定角？起跑预备姿势时，为何重心尽量前移?

答案：

一、简答题

1.人体可以简化为质点和刚体。质点的运动可以分为直线运动 匀速直线、匀变速直线、变速直线 和曲线运动 圆周运动、一般曲线运动 刚体的运动可以分为平动、转动、复合运动。

2. 和外力为零，保证人体处于平动的平衡状态；和外力矩为零，保证人体处于转动的平衡状态。人体的平衡状态：在平动平衡中包括：静止、匀速直线运动；在转动平衡中包括：静止、定轴匀速转动。

3.略

4.物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内速度的变化相等，这种运动就叫做匀变速直线运动。物体在所受合力为0的前提条件下将做匀速直线运动。

5. (1)作用力和反作用力分别作用在不同的物体上，分别产生各自的效应。它们不同于一对平衡力。如踢足球，脚对球的作用力为F，作用在球上，使球产生加速度和形变。而球对脚的作用力F，同时作用在脚上，使脚产生向后，的加速度和受到压迫。虽然二力大小相等，但作用在不同的物体上，产生不同的效果。

(2)作用力和反作用力互为存在条件。它们总是同时产生、同时存在，同时消

失。

(3)作用力和反作用力必是同种性质的力。如果作用力是摩擦力，反作用力也

是摩擦力 如果作用力是弹性力，反作用力一定也是弹性力。

(4)作用力与反作用力等值反向，沿同一直线这一规律，不受相互作用的两物

体的运动状态的影响。不管它们处于静止状态还是运动状态，相互作用力的

上述规律仍然成立。

二、计算题——答案

1）

2）

3）解：

Ft＝mVt–mV0 

＝0.3×（-20-15）

＝–10.5（公斤▪米/秒）

F＝10.5/0.001＝10500（牛顿）

答：1）棒给球的冲量为–10.5；

2）球所受的平衡冲力为10500牛顿。

三、论述题——答案

1.在体育运动中合理地利用惯性，可使肌肉的放松、收缩适时、有节奏，动作更加经济协调，减少能量消耗，即通常讲的使“巧劲”。如保持一定的速度比改变速度要容易、省力得多，因此，在长距离游泳、赛跑中，提倡用适宜的较稳定的速度游、跑。在体操中，特别注意动作的连贯性，尽可能避免频繁地改变运动速度，以减少不必要的负荷。例如，上举杠铃、单杠及撑杆跳高中的引体向上动作，如能保持动作的连贯性，则能较容易地完成动作。反之，动作中途停顿，则会加大动作的难度，甚至会导致动作的失败。

2. （1）在投掷项目中，为了增加器械的出手速度，即增加器械的出手动量，应增加在最后用力阶段对器械的冲量。这要求在发挥最大力量的同时，延长力的作用时间。根据人体肌肉的用力特点，如果有意识地放慢动作的速度来延长作用时间，会降低肌肉收缩力量，不利于肌肉的爆发收缩，也就不能达到增加冲量的目的。正确的作法是，在保证发挥肌肉最大用力的同时，通过延长力的作用距离来延长作用时间。

（2）若要减少对人体的冲力，就得延长力作用的时间，各种落地缓冲动作就是典型的例子。由动量定理可知，如果动量的变化量是一个常量，即冲量值也应是一个常量。这时延长作用时间，就可以减少冲力的大小。

（3）运用动量定理还可以计算人体运动中的一些力学参数。在跳跃项目中，用测力台测出踏跳力随时间的变化曲线，就可以求出人体所受的冲量，运用动量定理，则可求出人体腾空的速度。在另一些情况下，在动作的电影图片上可以计算出人体或器械的运动速度。反过来，也可以计算出相应的平均冲力大小。

3. 所谓稳定角是重心垂直投影线和重心至支撑面边缘相应点的连线间的夹角。尽量前移，可以尽可能减小人体在前后方向上的稳定角，有利于人体快速打破平衡，高质量的完成起跑动作。

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