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第一章 绪论1

一、运动生物力学的概念1

二、运动生物力学与相关学科的关系2

三、运动生物力学的任务3

四、运动生物力学的发展简史5

第二章 运动生物力学研究方法概述8

第一节 研究方法8

第二节 运动生物力学研究的基本任务的特点10

第三节 运动生物力学的研究类型11

第四节 运动生物力学的研究手段13

一、高速摄影14

二、影片解析仪15

三、三维测力台15

四、肌电仪17

五、人体模型18

六、其它21

第三章 人体惯性参数22

第一节 人体的总质心位置及转动惯量22

一、人体总质心位置22

二、人体转动惯量24

三、人体总质心位置及转动惯量测定方法25

第二节 人体环节惯性参数32

一、环节惯性参数的测量方法33

二、人体环节的划分53

三、环节长轴的确定58

四、人体环节惯性参数值61

五、影片上人体转动惯量计算方法68

第四章 人体平衡80

第一节 人体的平衡80

一、人体平衡概述80

二、人体平衡的分类81

一、稳定性概述84

第二节 人体平衡的稳定性84

二、影响人体平衡稳定度的因素87

三、人体平衡的破坏和恢复90

第五章 人体运动学及研究方法93

第一节 人体运动学概述93

一、运动学特征量93

二、人体运动学研究方法94

第二节 平面摄影测量97

一、影片拍摄97

二、影片的数据化102

第三节 平面拍摄测量的误差源103

一、系统误差103

二、随机误差105

第四节 数据平滑106

一、信号与噪音106

二、数据信号的频谱分析107

三、平滑方法110

第六章 人体动力学及研究方法114

第一节 动力学基本定理及其在体育中的运用115

一、牛顿定律及其在体育中的应用115

二、动量定理及其在体育中的应用126

三、动量矩定理及其在体育中的应用126

四、动能定理及其在体育中的应用134

五、人体运动的机械效率140

第二节 动态测力的理论与方法143

一、三维测力台的力学模型与测力原理144

二、三维测力台输出信号的数字计算151

三、测力台与计算机联接157

四、三维测力台的应用162

五、其它动态力的测试方法164

第三节 多刚体系统动力学基础169

一、基本概念与刚体运动学基础170

二、刚体动力学基础180

三、多刚体系统的运动学及动力学方程187

一、概述200

第四节 人体运动仿真200

二、人体模型和数学模型202

三、人体腾空运动仿真系统208

四、仿真系统用于人体运动修改和设计的实例215

五、运动生物力学研究中的计算机技术218

第七章 人体运动中的流体力学及研究方法226

第一节 游泳运动员的水阻力特性226

一、同一姿势下的水阻力227

二、不同姿势下的水阻力227

三、水阻力的成分231

四、动态阻力231

一、手和前臂的划水推进作用232

第二节 模型手的水动特性232

二、手的水动力特性234

第三节 自行车运动的空气阻力237

一、骑姿与空气阻力237

二、跟骑时的阻力239

第四节 滑雪飞行阶段的气动特性240

第五节 空气对体育器械的作用242

一、标枪242

二、铁饼247

三、飘球249

一、骨的应力--应变曲线255

第八章 骨的生物力学255

第一节 骨的力学性质255

二、骨的强度257

第二节 骨骼受力形式与表现259

一、不同载荷下骨的表现259

二、肌肉活动对骨骼应力分布的影响263

三、体育活动中骨骼的受力形式及其强度264

第三节 机械应力对骨结构的影响266

第四节 骨的能量贮存267

第五节 重复载荷下的骨骼疲劳269

第六节 骨骼的大小和形状对强度和刚度的影响270

第九章 肌腱与韧带装置的生物力学280

第一节 腱和韧带对伸展的应答反应281

第二节 韧带和腱之间力学性能与负荷作用时间之间的关系284

第三节 影响韧带和腱的力学性能的因素286

第十章 肌肉生物力学288

第一节 离体肌生物力学基础288

一、三元素模型289

二、肌肉收缩力--长度特性289

三、肌肉收缩力--速度特性292

第二节 肌肉收缩生物力学296

一、肌肉的激活状态296

三、载荷对肌肉收缩力学量的影响298

二、肌肉松驰298

四、肌肉收缩力的功、功率300

五、肌肉与腱的生物力学性能对于运动效率的影响306

六、肌肉收缩形式与其特性310

第三节 控制肌肉激活性的生物力学观点312

第四节 肌电与肌肉活动324

一、肌电能良好地表征肌肉用力特征324

二、运动技术的肌电诊断330

第十一章 人体基本运动335

第一节 影响人体基本运动能力的因素335

一、相关原理335

二、相对原理339

三、测不准原理340

第二节 人体基本运动形式344

一、上肢基本运动形式344

二、下肢基本运动形式346

三、全身基本运动形式347

第三节 人体基本运动原理348

一、杠杆原理348

二、复杠杆原理349

三、关节活动顺序性原理350

四、鞭打动作原理353

五、缓冲与蹬伸动作原理355

六、摆动动作原理358

七、躯干扭转原理360

八、相向运动原理361

第一节 运动技术的生物力学原理及其对技术训练的指导作用365

一、运动技术的生物力学原理365

第十二章 运动技术的生物力学367

二、运动技术的生物力学原理对技术训练的指导作用375

第二节 分析研究运动技术的一般方法377

一、了解运动技术的一般过程377

二、明确动作技术本身所需要达到的目的任务381

三、明确运动技术的关键环节382

四、揭示动作技术的生物力学特征及规律383

五、作出结论383

第三节 跑的生物力学384

一、起跑与加速跑384

二、途中跑390

第四节 跳的生物力学405

一、跳的一般原理406

二、跳远410

三、跳高414

一、各项投掷的一般生物力学原理417

第五节 投掷的生物力学417

二、投掷标枪的生物力学425

一、出发技术分析430

第六节 游泳的生物力学431

二、游泳划水的推进力433

三、游泳中两腿动作的力学分析446

第七节 骑自行车的生物力学分析451

一、自行车骑行过程中的肌肉用力特点454

二、骑行时的运动学特征与动作的关系455

三、骑行时的动力学特征与动作关系458

四、空气阻力对骑行的影响461

第八节 射箭的生物力学466

一、撒放动作运动学特征467

二、撒放阶段弓弦运动轨迹468

三、弓弦的S形运动轨迹及箭弯曲的原因469

四、影响箭弯曲的因素及对飞行的影响470

五、撒放动作技术474

第九节 举重的生物力学476

一、引言476

二、方法476

三、结果与分析480

四、讨论487

五、小结488