生物力考試參考答案

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1、1、舉例說(shuō)明牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律在體育中的應(yīng)用概念：任何物體，在不受外力作用或者合外力為0時(shí)，都保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。即物體具有保持它原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，這種性質(zhì)稱為慣性。在體育運(yùn)動(dòng)中，例如，在短跑起跑后人體跑速不能立即達(dá)到最大跑速，而在沖刺之后，人體也不能立即停下來(lái)。這都是慣性的緣故。如保持一定的速度比改變速度容易、省力的多，因此在長(zhǎng)距離游泳、賽跑中，提倡適宜的較穩(wěn)定的速度游、跑。在體操中，特別注意動(dòng)作的連貫性，盡可能避免頻繁地改變運(yùn)動(dòng)速度，以減少不必要的負(fù)荷。2.舉例說(shuō)明牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律在體育中的應(yīng)用牛頓第

2、三定律：若物體A對(duì)物體B作用一力FAB，則物體B同時(shí)以力FBA反作用物體A，兩個(gè)力的大小相等，方向相反，并在同一直線上。即FAB=-FBA，牛頓第三定律講述了作用力與放作用力的關(guān)系。例如，在走、跑、跳等動(dòng)作中，人體所獲得的動(dòng)力是人蹬地過(guò)程中，地面給人體的反作用力。為了提高人體的運(yùn)動(dòng)效果，最重要的是提高肌肉收縮速度和力量，以加大蹬地力從而得到一個(gè)大的反作用力，使人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。為了尋求更大的對(duì)人體作用的地面反作用力，實(shí)踐中采用一些措施，創(chuàng)造某種良好的條件。例如選擇在堅(jiān)硬場(chǎng)地，在跑鞋上安釘子3、舉例說(shuō)明體育運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)的

3、失重和超重現(xiàn)象例如：原地縱跳運(yùn)動(dòng)過(guò)程(1)失重現(xiàn)象：支撐反作用力小于體重。下蹲階段。此時(shí)，人體受到重力和地面的支撐力，由于人體運(yùn)動(dòng)是向下加速的過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律：向下的力（重力）必大于人體受到地面的支撐力，即地面的支撐反作用力小于重力。(2)超重現(xiàn)象：支撐反作用力大于體重。蹬地階段。此時(shí)，人體同時(shí)受到重力和地面的支撐力，由于人體運(yùn)動(dòng)是向上加速的過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律：向下的力（重力）必小于人體受到地面的支撐力，即地面的支撐反作用大于重力。4.分析說(shuō)明擺臂在跳躍動(dòng)作中的作用（1）提高重心相對(duì)高度。（2）增加起跳力。根據(jù)

4、f*t=m*v，手臂的質(zhì)量一定，在跳躍前手臂快速在極短的時(shí)間內(nèi)停止擺動(dòng)，獲得了身體給予的力F，而F作用于地面獲得地面的作用力F'，向上加速擺臂可以增加起跳力。美國(guó)學(xué)者的研究表明:在背越式跳高中,人體對(duì)地面的作用力,擺腿占20%,擺臂占60%,起跳腿只占20%。5.舉例說(shuō)明動(dòng)量定理在體育中的應(yīng)用（P71））動(dòng)量定理亦稱動(dòng)量原理，是描述物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化規(guī)律的基本定理之一。力×?xí)r間變化＝質(zhì)量×速度變化。即F*T=M*V。（1）動(dòng)量變化一定時(shí)，增加力作用時(shí)間，減少?zèng)_力。例如在落地時(shí)候，一般要求前腳掌著地，迅速過(guò)度道全腳掌，目

5、的就是延長(zhǎng)和地面的作用時(shí)間，較少?zèng)_擊力。有如接球時(shí)，當(dāng)手接球時(shí)屈肘回收，可延長(zhǎng)與球的作用時(shí)間，減少對(duì)手的沖擊力。（2）力一定時(shí)，增加作用時(shí)間，增加速度變化。例如在投擲項(xiàng)目中，為了增加出手的速度，就應(yīng)該增加在最后階段對(duì)器械的沖量。這就要求在發(fā)揮最大力量的同時(shí)，延長(zhǎng)力的作用時(shí)間。6.舉例說(shuō)明增加肢體轉(zhuǎn)動(dòng)效果的方法I=MR2（1）增加肌肉對(duì)骨杠桿的拉力矩。肢體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不變時(shí)，增加肌力矩，可加大肢體的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。肌力矩等于肌力與肌力臂的乘積。欲增大肌力矩，一方面是增加肌力的大??；另一方面是增大肌力臂。在肢體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于肌肉

6、拉力角的變化，會(huì)引起肌力臂的變化。例如增強(qiáng)相應(yīng)集群的爆發(fā)力和快速力量。（2）減小肢體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。當(dāng)肌力矩一定時(shí)，減小肢體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，可增大轉(zhuǎn)動(dòng)角加速度，最終可以增加轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。例如，短跑運(yùn)動(dòng)員在擺腿時(shí)，通常需折疊大、小腿，以減小下肢對(duì)髖軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從提高擺動(dòng)的角速度。還有太水運(yùn)動(dòng)員抱膝，以減小r，增大轉(zhuǎn)動(dòng)效果。7、舉例說(shuō)明動(dòng)量矩守恒定律在體育中的應(yīng)用。I出w出=i末w末當(dāng)和外力矩為0時(shí)候，I出w出=i末w末即使動(dòng)量矩守恒定律，有以下幾個(gè)應(yīng)用：（1）肢體的相向運(yùn)動(dòng)。例如在跑步中，肩軸同髖軸的相向轉(zhuǎn)動(dòng)，使肩軸的動(dòng)量矩與髖

7、軸的動(dòng)量矩維持量值相等、方向相反。在短跑中，肩軸同髖軸扭轉(zhuǎn)不大，主要是肩同腿的相向運(yùn)動(dòng)。（2）空中角速度的改變。動(dòng)量矩守恒是指轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和角速度的乘積守恒。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和角速度成反比關(guān)系變化。例如體操運(yùn)動(dòng)員后空翻兩周下動(dòng)作，是通過(guò)肌肉力量使身體的某些部分靠近轉(zhuǎn)軸或遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸，即改變轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，從而使身體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減小或增大。8、說(shuō)明人體騰空狀態(tài)下為什么會(huì)產(chǎn)生身體相向運(yùn)動(dòng)，試舉兩例說(shuō)明在哪些項(xiàng)目中運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)出身體的相向運(yùn)動(dòng)。例如在伸展式跳遠(yuǎn)中的展體過(guò)程中，排球扣球的瞬間，都表現(xiàn)出上下肢的相向運(yùn)動(dòng)。原因當(dāng)合外力矩為零，且初始動(dòng)量矩為零

8、時(shí)有：0＝轉(zhuǎn)動(dòng)慣量×角速度＋轉(zhuǎn)動(dòng)慣量×角速度，0=I上ω上+I下ω下當(dāng)以上肢的運(yùn)動(dòng)角速度方向?yàn)檎较驎r(shí)，下肢運(yùn)動(dòng)角速度方向則為負(fù)方向，為維持動(dòng)量矩守恒定律，則在矢狀面，冠狀面或者垂直面中會(huì)有一個(gè)面中就會(huì)出現(xiàn)上下肢的相向的運(yùn)動(dòng)。9畫(huà)圖說(shuō)明香蕉球產(chǎn)生原理在球體上方的環(huán)流和片流具有相同的方向，因而流體的速度合成較大，在球體