生物力考试参考答案
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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
牛顿第三定律：若物体A对物体B作用一力F AB，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，由于肌肉拉力角的变化，会引起肌力臂的变化。例如增强相应集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，在球体下方由于环流和片流方向相
反，所以流体合成速度较小。根据伯努利定律流速大处压强小，流速小处压强大。因此球体受到一个向上
的力，这种现象就叫做马格努斯效应。
10、分析说明高尔夫球的“凹坑”的作用。
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高速飞行的高尔夫球，其前方会有一高压区。空气流经球的前缘再流到后方时会与球体分离。同时，球的后方会有一个紊流尾流区，在此区域气流起伏扰动，导致后方的压力较低。尾流的范围会影响阻力的大小。通常说来，尾流范围越小，球体后方的压力就越大，空气对球的阻力就越小。小凹坑可使空气形成一层紧贴球表面的薄薄的紊流边界层，使得平滑的气流顺着球形多往后走一些，从而减小尾流的范围。因此，有凹坑的球所受的阻力大约只有平滑圆球的一半。小凹坑也会影响高尔夫球的升力。一个表面不平滑的回旋球，会像飞机机翼般偏折气流以产生升力。球的自旋可使球下方的气压比上方高，这种不平衡可以产生往上的推力。高尔夫球的自旋大约提供了一半的升力。另外一半则是来自小凹坑，它可以提供最佳的升力。
11游泳运动员在游进过程中受到的阻力都有哪些？试说明高科技泳装是如何减小游进阻力的？
摩擦阻力——不超过总阻力的15％形状阻力（压差阻力）——占总阻力的50％～80％
兴波阻力和碎波阻力——占总阻力的20％～30％
高科技泳衣在胸部、臀部等人体阻力最大的部位，采用特殊材料对肌肉进行压缩，以便把运动员的身体尽
可能“塑造”成流线型，减少形状阻力。同时束紧肌肉，减少肌肉在运动中的颤动，降低兴波阻力和碎波公兽
阻力。鲨鱼皮泳装，减小水的荡漾而产生的兴波阻力；
脊状突起——减小形状阻力；
纤维——减小肌肉颤动
12人体骨骼的力学特点有哪些？
1．骨骼是各向异性材料，载荷方向不同其力学性质也不同。局部解剖位置不同其力学性质也存在差异。2．成熟密质骨压缩强度最高，拉伸强度次之，剪切强度最差。顺着纤维方向的剪切强度低于横着纤维
再过五十年
方向的剪切强度。松质骨的强度远远低于密质骨的强度，图中阴影部分。
3.应力集中会使骨骼的强度降低
4.加载速度增加，骨的强度和刚度增加，吸收能量的能力增加。
钢水脱氧13人体骨骼可能受到的力学载荷有哪些？人体骨骼最能抵抗和最难抵抗的载荷形式分别是什么？
拉伸：拉伸裁荷是自骨的表面向外施加相等而相反的载荷，在骨内部产生拉应力和应变。
压缩：压缩裁荷为加于骨表面的相等而方向相反的作用载荷。
弯曲：使骨沿其轴线发生弯曲的载荷。
扭转：载荷加于骨上使其沿轴线产生扭转时，即形成扭转。
剪切：载荷施加方向与骨表面平行，在骨内部产生剪切应力和应变。
复合载荷：在体骨的载荷是复杂的，主要原因是二：骨骼的几何结构不规则，且始终受到多种不定载荷。
人体骨骼最能抵抗的载荷形式是压缩；人体骨骼最难抵抗的载荷形式是剪切。特别是顺剪。
14什么是疲劳性（应力性）骨折？影响疲劳性骨折的因素有哪些？
概念由于重复作用的较低负载引起的骨折，又叫新兵骨折、慢性骨折、骨老损等。
影响应力性骨折的因素
1、应力大小
2、应力重复次数及负荷频率
3、负荷形式
4、骨的力学强度
5、肌肉疲劳程度
6、局部解剖结构
7、营养
8、激素水平
15、画图说明肌肉结构力学模型。并分析肌肉长度的增加与肌肉力和肌肉收缩速度改变之间的关系。
整块肌肉是由许多模型混联在一起构成的。模型的串联构成肌肉的长度，模型的并联构成肌肉的厚度。因此可把肌肉看成由多个模型的串联与并联而成。多个模型串联而成的肌肉，
当各个收缩元产生相同的收缩力时，每个模型受到的外力相等，也等于整块肌肉两端的外力。而肌肉伸长或缩短的总长度却等于各个模型缩短或伸长之和。所以，肌肉长度的增加，对其收缩速度有良好影响，但不影响收缩力。16什么叫做肌肉的被动张力，举例说明肌肉被动张力对动作质量的影响。
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