1、运动生物力学是研究体育运动中人体运动力学规律的科学，是体育科学学科体系的重要

　　2、生物力学分为人类工程生物力学，劳动生物力学，整形生物力学，运动生物力学，康复

　　3、人体生物力学参数包括人体惯性参数、运动学参数、动力学参数及生物学参数。

　　4、人体惯性参数特征：（1）质量：衡量物体平动惯性大小的物理量。人体各环节的质量叫

　　做各环节的绝对重量，各环节绝对质量与人体质量之比叫做各环节相对质量。（2）重量：重

　　量包括人体总重量和人体环节重量，人体环节重量称为环节绝对重量，环节绝对重量与人体

　　总重量之比叫做环节相对重量，物体的重量为G，物体的质量m，重力加速度为g,G=mg.

　　一定质量的物体，其重量随着重力加速度g的变化而变化。（3）人体质心（重心）：质心是

　　物质的质量中心，重心是物体各组成部分所受重力的合力作用点。人体的总质心是指人体整

　　体质量分布的加权平均位置。人体重心是人体各环节所受地球引力的合力作用点。（4）环节

　　质心位置：纵长环节的质心（重心）大致位于纵轴上，靠近近侧端关节。描述环节质心位置

　　一般采用环节质心半径系数的概念即近侧端关节中心至关节质心的距离与环节长度的比值。

　　2（5）转动惯量：(J=∑△mr)衡量物体转动惯性大小的物理量。[质量衡量平动惯性大小物理

　　量，转动惯量衡量转动惯性大小物理量，质量下降，平动容易，转动惯量小，转动容易。]

　　5、环节划分方法有两种，一种是以人体的结构功能为依据，分割环节的切面通过关节转动

　　中心，并以关节中心间的连线作为环节的长度，末端环节则是关节中心与环节质心之间的连

　　线。另一种是以人体体表骨性标志点作为环节的参考标志，并以此确定关节长度。

　　6、影响人体总重心位置的因素有六个：（1）性别：女子重心的相对高度比男子低0.5%~2%

　　（2）年龄：随着年龄的变化，重心的绝对高度与相对高度均会发生变化，婴儿重心的相对

　　高度比成年人约高10%~15%，随着年龄的增长相对高度下降（3）运动专项，运动专项训练

　　的方式不同会使某些运动员的局部环节质量发生及分布发生改变。（4）体型，判定体型的主

　　要依据就是人体肌肉和骨骼的发达程度以及脂肪积蓄程度。（5）姿势，人体姿势的改变对重

　　心位置有重大影响。（6）生理与心理，这种变化很小，一般不超过身高的1%。

　　7、人体惯性参数测量方法归纳起来主要分三类：①尸体测量法；测量方法采用称重法和悬

　　挂法；②活体测量法，采用水浸法（阿基米德原理）、称重法（平衡板法，应用力矩平衡方

　　程）；放射性同位素法；CT法（郑秀瑗利用计算机X射线断层照相术，该方法首次得到了

　　9、运动学参数：（1）时间参数：①时刻，时刻是人体位置的时间量度，是时间坐标轴上的

　　一个点。瞬时指标，②时间，平均指标，时间是运动结束时刻与运动开始时刻之间的间隔，

　　③频率，步频，频率是动作重复性的度量，频率就是单位时间内重复进行的动作次数。（2）

　　空间参数：①路程，是指人体从一个位置移动到另一个位置时，人体运动的实际路线的长度，

　　也是质点运动轨迹的全长。②位移，是表示人体在整个运动过程中位置总的变化，既有大小

　　又有方向，是对运动的直线量度。③角位移，是描述人体转动的空间物理量，人体整体或环

　　节饶某轴转动时转过的角度。（3）时空参数：①速度，是指人体所经过的位移与通过这段位

　　移所用时间之比是描述人体运动快慢和方向的物理量，用v表示。速度是矢量，有大小和方

　　向。②速率，是指人体运动所经过的路程与通过这段路程所用的时间之比，是描述人体运动

　　快慢程度的物理量，只有大小没有方向。③角速度，是指人体在单位时间内转过的角度，用

　　ω表示，是表示物体转动的快慢与转向，其单位为rad/s，④加速度，是指单位时间内人体

　　运动速度的变化量，是描述人体运动速度变化快慢的物理量，用a表示。在直线页

　　动量矩传递外，还有远端环节肌肉的主动收缩； 受到人体关节解剖学的影响表现为一定自由度内的运动。

　　肌肉活动顺序性的意义：鞭打时，一般由大肌群首先活动，这些肌肉通常是梭形肌和羽状肌，前者如半腱肌，收缩力不是很大，但收缩幅度大，可以持续用力；后者如三角肌，肌肉的肌纤维较短，收缩幅度多不如梭形肌，但肌纤维数量较多，收缩力较大，收缩产生力克服肢体或器械惯性，然后肌肉一次活动直至肢体末端快肌活动结束。 增大了运动幅度和速度 增加了肢体运动的准确性 保证了远端环节肌肉在收缩前的适度拉长。 鞭打动作各不同环节动作之间的时间间隔非常小，通常不到0.1S，提示我们鞭打动作各环节配合需要十分精确，熟练鞭打动作可在“低意识控制”下完成，出现自动化。

　　肌肉的预先拉长作用：一方面有利于原动肌充分拉长，使其处于一个适当的初长度，可提高后续肌肉收缩的爆发式收缩力；另一方面可延长力的作用距离。（1）提高肌肉爆发式收缩力，超等长收缩能够爆发出强大力量，取决于两方面①肌肉离心收缩时弹性能量的产生、储存以及向心收缩时储存弹性势能的再利用程度；②运动神经中枢对肌肉的反射性调节作用。人体想获得良好鞭打动作效果①肌肉的牵拉长度，②肌肉的牵拉速度，③离心—向心收缩的耦联时间。（2）延长肌力的作用距离，①从功的角度来讲，功能原理表明了力对空间的累积效应反应机械能的变化。②从冲量角度来讲，动量定理表明了力对时间的累积效应。 肢体转动惯量的可变性：鞭打动作可以利用肢体转动惯量的可变性增大鞭打效果，在鞭打动作中肢体的屈曲能够改变肢体绕关节转动轴的质量分布，减小肢体的转动半径，是肢体的转动惯量减小，从而使后续的肢体加速变得较为容易。如排球中扣球，挥臂前合理向后屈肘动作，可以缩短挥臂时以肩关节为轴的半径，减少转动惯量，提高挥臂的初速度。

　　人体在空中动作将遵守动量矩守恒定律：当人体以初始条件冲量矩为零和动量矩为零进入腾空状态时，若人体一部分环节以动量矩I1 1绕身体某轴发生转动时，则必引起人体另一部分环节以动量矩I2 2绕同一轴作反向转动，且满足I1 1 I2 2 0，这种动作形式称为“相向动作”。 挺身式跳远的腾空动作，跳远运动员起跳腾空后，人体的躯干、上肢与下肢相对冠状轴做相向运动，跑动中的人体肩轴与髋轴相对纵轴的相向运动，由于摆臂而形成的逆时针转动的动量矩I1 1和由于摆腿而形成的髋轴顺时针转动的动量矩I2 2保持等大反向，即I1 1 I2 2 0。

　　（2）人体对人体的冲击，人体对人体的冲击现象主要出现在拳击、散手等格斗对抗性项群中。现在对拳击的研究表明技术水平对碰撞前0.01s的拳速（11.5m/s左右）无影响，但在相同拳速下，高水平运动员比中等水平和低水平运动员传递给拳击袋的动量更大。（3）人体对外界环境的冲击，人体对外界环境的冲击主要是指人体四肢与地面的碰撞，如体操中的翻踺子、前手翻等属于上肢与地面的碰撞，体操中的落地动作、跳高、跳远的踏跳动作等项目则属于下肢与地面的碰撞。（4）器械对器械的冲击，体育动作中器械对器械的冲击，前者是指运动员所持的拍或棒等打击器械，后者是球类等被打击器械。（5）器械对人体的冲击，在各种球类运动中的许多动作属于器械对人体的冲击性动作，如篮球中接高速来球、足球中的停球等。为了减小来球对人体的冲力，这些动作都需要尽量延长力的作用时间。（6）器械对外界环境的冲击。

　　缓冲动作的动作形式(1) 结束性的缓冲动作：结束性动作稳定性好坏往往是运动员在重大比赛中取得优异成绩的关键。（2）过渡性的缓冲动作：这类缓冲动作作为完整动作的中间环节，是后继动作的准备，如跑和各种跳跃项目的缓冲动作只是整个支撑动作中的一部分。缓冲动作是落地的必然又为蹬伸做好准备，使下肢各关节处于适宜的发力状态。它的好坏直接影响到完成动作的质量。（3）控制性的缓冲动作：这类缓冲动作是人体与外界物体或人体相互作用时，通过缓冲动作延长相互作用的时间，减小冲力，以便控制器械或避免受伤。

　　（4）缓冲动作的实例分析：以体操跳马踏跳动作为例，缓冲动作是踏跳的预备阶段，整个缓冲阶段的时间应该缩短，运动员的着板方式也可影响踏跳时间与效果，据研究材料证明，采用前脚掌着板起跳技术的运动员，膝和踝角被动弯曲的程度较小，起跳时间可缩短0.02～0.03秒左右。在换从阶段减少制动力，适当增大着板角，可以提高垂直支撑反作用力，缩短缓冲时间，有利于使重心快速转为向斜上方的运动，同时减少水平速度的损失，增强踏跳效果。