生物力考试参考答案

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1、1、举例说明牛顿第一运动定律在体育中的应用概念：任何物体，在不受外力作用或者合外力为0时，都保持静止状态或匀速直线运动状态。即物体具有保持它原有运动状态不变的性质，这种性质称为惯性。在体育运动中，例如，在短跑起跑后人体跑速不能立即达到最大跑速，而在冲刺之后，人体也不能立即停下来。这都是惯性的缘故。如保持一定的速度比改变速度容易、省力的多，因此在长距离游泳、赛跑中，提倡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。2.举例说明牛顿第三运动定律在体育中的应用牛顿第

2、三定律：若物体A对物体B作用一力FAB，则物体B同时以力FBA反作用物体A，两个力的大小相等，方向相反，并在同一直线上。即FAB=-FBA，牛顿第三定律讲述了作用力与放作用力的关系。例如，在走、跑、跳等动作中，人体所获得的动力是人蹬地过程中，地面给人体的反作用力。为了提高人体的运动效果，最重要的是提高肌肉收缩速度和力量，以加大蹬地力从而得到一个大的反作用力，使人的运动状态发生变化。为了寻求更大的对人体作用的地面反作用力，实践中采用一些措施，创造某种良好的条件。例如选择在坚硬场地，在跑鞋上安钉子3、举例说明体育运动中出现的

3、失重和超重现象例如：原地纵跳运动过程(1)失重现象：支撑反作用力小于体重。下蹲阶段。此时，人体受到重力和地面的支撑力，由于人体运动是向下加速的过程，根据牛顿第二定律：向下的力（重力）必大于人体受到地面的支撑力，即地面的支撑反作用力小于重力。(2)超重现象：支撑反作用力大于体重。蹬地阶段。此时，人体同时受到重力和地面的支撑力，由于人体运动是向上加速的过程，根据牛顿第二定律：向下的力（重力）必小于人体受到地面的支撑力，即地面的支撑反作用大于重力。4.分析说明摆臂在跳跃动作中的作用（1）提高重心相对高度。（2）增加起跳力。根据

4、f*t=m*v，手臂的质量一定，在跳跃前手臂快速在极短的时间内停止摆动，获得了身体给予的力F，而F作用于地面获得地面的作用力F'，向上加速摆臂可以增加起跳力。美国学者的研究表明:在背越式跳高中,人体对地面的作用力,摆腿占20%,摆臂占60%,起跳腿只占20%。5.举例说明动量定理在体育中的应用（P71））动量定理亦称动量原理，是描述物体机械运动状态变化规律的基本定理之一。力×时间变化＝质量×速度变化。即F*T=M*V。（1）动量变化一定时，增加力作用时间，减少冲力。例如在落地时候，一般要求前脚掌着地，迅速过度道全脚掌，目

5、的就是延长和地面的作用时间，较少冲击力。有如接球时，当手接球时屈肘回收，可延长与球的作用时间，减少对手的冲击力。（2）力一定时，增加作用时间，增加速度变化。例如在投掷项目中，为了增加出手的速度，就应该增加在最后阶段对器械的冲量。这就要求在发挥最大力量的同时，延长力的作用时间。6.举例说明增加肢体转动效果的方法I=MR2（1）增加肌肉对骨杠杆的拉力矩。肢体转动惯量不变时，增加肌力矩，可加大肢体的转动角速度。肌力矩等于肌力与肌力臂的乘积。欲增大肌力矩，一方面是增加肌力的大小；另一方面是增大肌力臂。在肢体的运动过程中，由于肌肉

6、拉力角的变化，会引起肌力臂的变化。例如增强相应集群的爆发力和快速力量。（2）减小肢体的转动惯量。当肌力矩一定时，减小肢体的转动惯量，可增大转动角加速度，最终可以增加转动的角速度。例如，短跑运动员在摆腿时，通常需折叠大、小腿，以减小下肢对髋轴的转动惯量，从提高摆动的角速度。还有太水运动员抱膝，以减小r，增大转动效果。7、举例说明动量矩守恒定律在体育中的应用。I出w出=i末w末当和外力矩为0时候，I出w出=i末w末即使动量矩守恒定律，有以下几个应用：（1）肢体的相向运动。例如在跑步中，肩轴同髋轴的相向转动，使肩轴的动量矩与髋

7、轴的动量矩维持量值相等、方向相反。在短跑中，肩轴同髋轴扭转不大，主要是肩同腿的相向运动。（2）空中角速度的改变。动量矩守恒是指转动惯量和角速度的乘积守恒。转动惯量和角速度成反比关系变化。例如体操运动员后空翻两周下动作，是通过肌肉力量使身体的某些部分靠近转轴或远离转轴，即改变转动半径，从而使身体的转动惯量减小或增大。8、说明人体腾空状态下为什么会产生身体相向运动，试举两例说明在哪些项目中运动员表现出身体的相向运动。例如在伸展式跳远中的展体过程中，排球扣球的瞬间，都表现出上下肢的相向运动。原因当合外力矩为零，且初始动量矩为零

8、时有：0＝转动惯量×角速度＋转动惯量×角速度，0=I上ω上+I下ω下当以上肢的运动角速度方向为正方向时，下肢运动角速度方向则为负方向，为维持动量矩守恒定律，则在矢状面，冠状面或者垂直面中会有一个面中就会出现上下肢的相向的运动。9画图说明香蕉球产生原理在球体上方的环流和片流具有相同的方向，因而流体的速度合成较大，在球体