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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