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第一章 绪论1

一、概述1

二、运动生物力学的任务和内容5

三、研究运动生物力学的指导思想7

四、运动生物力学发展简史9

第二章 人体运动的动作构成和组合14

第一节 人体运动的动作抽象和简化14

一、人体简化模型14

二、生物运动链17

三、生物运动链的运动20

四、运动的自由度和约束度22

一、动作结构的概念24

第二节 人体运动的动作结构24

二、动作形式(运动学特征)25

三、动作中力的作用(动力学特征)27

第三节 体育运动的动作组合29

一、动作系的组成30

二、动作系的结构特点31

三、动作系的发展方向35

四、动作系结构的发展38

第四节 运动动作的自控体系41

一、信息结构41

二、自控结构42

第三章 人体运动的静力学44

第一节 体育运动中的静力性动作44

一、静力性体育动作的特点45

二、平衡的种类46

第二节 静力性动作的力学原理48

一、基本概念48

二、力系的简化和平衡55

第三节 静力性平衡动作的生物力学条件72

一、人体重心概念72

二、人体平衡的力学条件74

三、下支撑静力性动作稳定性的判定78

四、人体平衡的生物学因素81

第四节 测定人体重心的方法84

一、人体各环节相对重量和重心位置的确定84

二、图解法测定人体重心85

三、分析法测定人体总重心87

四、用第二类杠杆法直接测定人体总重心88

五、用等边三角形平衡台直接测定人体总重心89

附一、松井秀治的数据90

附二、扎齐奥尔斯基的数据92

附三、日制运动分析仪(或称影片分析仪)95

第四章 人体运动的运动学96

第一节 人体运动的相对性和参照系97

一、质点运动与人体运动97

二、运动的相对性99

三、参照系和坐标系99

四、惯性参照系与非惯性参照系104

第二节 人体运动的形式106

一、直线运动的曲线运动107

二、平动、转动和平面运动110

三、人体运动时运动学量的四个特点112

第三节 人体运动的速度、加速度变化规律113

一、几个基本概念113

二、速度矢量的合成和分解117

三、匀速直线运动120

四、变速直线运动121

第四节 人体及器械的抛物体运动131

一、抛物体的运动131

二、运动的叠加原理131

三、抛出点与落地点在同一水平面上的斜抛物体运动132

四、抛出点与落地点不在同一水平面上的斜抛物体运动134

五、抛物体运动的总体规律137

一、曲线运动的概念140

第五节 人体整体及局部肢体的转动和平面运动140

二、圆周运动141

三、曲线运动中的瞬时加速度144

第五章 人体运动的动力学148

第一节 人体运动中的力148

一、力的概念149

二、人体内力149

三、人体外力150

四、人体内力与外力的相对性及其关系150

第二节 牛顿第一运动定律--惯性定律151

一、惯性定律的概念151

二、惯性定律的内容152

一、加速度定律的概念155

三、惯性定律在体育运动中的应用155

第三节 牛顿第二运动定律--加速度定律155

二、应用牛顿第二定律应注意的几点157

三、力的单位158

四、隔离法与受力分析158

五、第二运动定律在体育运动中的应用158

第四节 牛顿第三运动定律--作用与反作用定律162

一、牛顿第三定律的概念162

二、牛顿第三运动定律在体育运动中的应用163

第五节 动量定理和动量守恒定律166

一、动量的概念166

二、冲量和动量定理及其在体育运动中的应用167

三、动量守恒定律及其在体育运动中的应用173

一、重力177

第六节 体育运动中人体所受的主要外力177

二、弹性力179

三、摩擦力180

四、支撑反作用力183

五、介质作用力185

六、向心力186

七、非惯性参照系与惯性力189

第七节 功、能及其原理190

一、功191

二、功率193

三、机械能195

一、体育运动中人体转动动作的种类203

第六章 体育运动的转动力学203

第一节 体育运动中的转动动作203

二、体育运动中各种转动动作的目的性和特点206

三、有关刚体转动的力矩和偏心推力208

四、形成人体转动的力学条件212

第二节 人体肢体的杠杆和摆振系统213

一、人体肢体杠杆的功能及形式213

二、人体的摆振模型及摆振动作中运动学、动力学参数的数学模型(表达)216

三、人体摆振模型及其相关理论在动作实践中的应用226

第三节 转动定律229

一、刚体转动时的转动惯量229

二、人体转动惯量234

三、转动定律239

第四节 动量矩守恒原理在体育各种转动动作中的应用241

一、空间动量矩的矢量守恒241

二、动量矩守恒原理在各种转动动作中的应用244

第五节 有支撑状态下加大人体转动效果的方法249

一、平动位移运动时身体某点被制动249

二、在推撑或蹬伸位相中要获得必要的偏心推力--冲量矩252

三、利用身体或局部肢体贮备动量矩向特定部位转移253

第六节 空间转体和复合轴转动动作的生物力学特点256

一、人体空间转体的形式和动力学条件256

二、角动量不等于零非惯性转体的理论依据和转体的机制259

三、空间复合轴转动动作的生物力学特点262

第一节 连续介质的理论模型及基本原理264

一、边续介质的理论模型264

第七章 体育运动中的流体力学264

二、流体力学的基本概念和原理266

第二节 体育运动中流体对人体的作用规律和特点277

一、空气对人体的作用277

二、水中位移运动--游泳时人体所受水的作用282

第三节 空气对投掷器械和球体的作用293

一、空气对投掷器械的作用293

二、空气对球体的作用300

第八章 身体运动的能量、功率和动作效率309

第一节 身体运动的热力学及热力学定律309

一、身体运动的热力学309

二、热力学第一、第二定律在身体运动中的运用312

一、身体运动和能量代谢315

第二节 身体运动的能量315

二、基础代谢317

三、不同项目的体育动作中人体的能量代谢率319

第三节 人体(肌肉)的功率324

一、人体功率的含意324

二、决定肌肉功率的瞬时肌力是指有效力并且是可变的327

三、肌肉瞬时功率的表现形式和特点332

四、性别及不同运动项目中肌肉功率表现的差异337

五、提高人体肌肉瞬时功率的途径和方法339

六、人体周期性运动中持续功率的表现形式和特点345

第四节 人体运动的动作效率352

一、人体动作效率的含意和表示式352

二、几个不同体育动作中身体的效率354

三、提高人体效率的原则360

第九章 运动生物力学的研究方法与测试手段366

第一节 运动生物力学参数检测的特点及信息特征369

一、运动生物力学参数的非线性特征369

二、生物活体的生物拒测性特征371

三、运动生物力学参数的随机分散性特征373

四、运动动作的相对最佳化特征375

五、运动能力单项极值指标的不可计测性特征376

六、反馈(Feed-Back)与生物信息的相对稳定性特征378

七、人体运动热力学的非平衡态特征380

八、群体信息的统计学特征381

第二节 运动生物力学研究及实验设计的方法论383

一、经典力学的研究方法384

二、数学的研究方法390

三、生物学的研究方法391

第三节 运动生物力学的检测技术与测试手段397

四、各种研究方法的综合处理398

一、运动生物力学检测系统的总体构成399

二、“运动学”各参数的测定(光学部分)401

三、“运动学”各参数的测定(其他手段)407

四、“动力学”的测试手段410

五、遥测技术概述415

第四节 运动生物力学研究方法论的发展与测试手段的进展概述419

第十章 人体运动的生物力学特征和动作分析424

第一节 短跑424

一、短跑的动作系结构特点424

二、支撑阶段和腾空阶段的动作分析426

三、影响跑速的主要因素428

四、缓冲和后蹬技术430

第二节 急行跳高431

一、动作系结构特点432

二、适宜的起飞角434

三、背越式跳高分析435

四、朱建华跳高技术分析437

第三节 投标枪439

一、标枪在空间飞行的旋转440

二、标枪飞行中的空气动力学特征442

三、不同风向对标枪飞行路线的影响445

四、确保标枪飞行稳定性的诸因素448

五、确保最大初速度和最大旋转效果的力450

第四节 大回环451

一、动作系结构特点452

二、外力作用特点453

三、肌肉工作特点454

四、回环动作分析455

第五节 篮球投篮460

一、擦板投篮460

二、空心投篮463

三、投篮距离与命中率的关系465

第六节 乒乓球466

一、外力相互作用特点466

二、几种主要打法分析469

主要参考书472