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第1章 运动生物力学概述 1

1.1生物力学发展简介 1

1.2运动生物力学学科的形成 2

1.2.1亚里士多德时代 3

1.2.2列奥纳多·达·芬奇时代 3

1.2.3伽利略、牛顿时代 3

1.2.4 19世纪初——全面发展阶段 4

1.2.5 20世纪——运动生物力学学科的形成 5

1.3运动生物力学学科发展的主要任务 6

1.4运动生物力学的教学内容 10

第2章 人体运动的静力学 11

2.1力的性质 12

2.1.1力的定义 12

2.1.2力的性质 13

2.1.3约束与物体间力的相互作用形式 16

2.1.4物体的受力简图及注意事项 18

2.1.5力的合成与分解 19

2.2力矩与力偶 22

2.2.1力矩 22

2.2.2力偶 24

2.2.3力矩的矢量运算 25

2.3力的平移定理 28

2.3.1力的平移定理 28

2.3.2力系平移简化定理 29

2.3.3力的主矢量和力的主矩的性质 29

2.3.4力系平衡方程 30

2.3.5外力、外力偶与关节力矩 33

2.3.6肌肉发力对外接触力的激发作用 35

2.4人体重心的测量 36

2.4.1体育运动中常用的人体模型 36

2.4.2人体重心公式及重心的测量 41

2.5人体平衡种类及其生物力学特点 45

2.5.1人体平衡的力学条件 45

2.5.2平衡的分类 46

2.5.3影响人体平衡稳定性的因素 47

2.5.4人体平衡的特点 50

2.5.5人体平衡的稳定性及老年人的跌倒问题 52

2.5.6人体平衡在康复训练中的应用 53

习题 54

第3章 人体运动的运动学 58

3.1人体运动的相对性和参照系、坐标系 59

3.1.1人体运动的相对性 59

3.1.2参照系与坐标系 59

3.2描述物体运动的基本物理量 65

3.2.1轨迹、位移和路程 65

3.2.2瞬时和时间 66

3.2.3速度和速率 66

3.2.4加速度、平均加速度、瞬时加速度 67

3.2.5人体运动学量的四个特征 68

3.3点的速度、加速度合成定理 69

3.3.1点的速度和加速度 69

3.3.2速度的合成与分解 74

3.3.3任意运动的参照系中速度或加速度的合成与分解 79

3.3.4人体的转动运动的描述 80

3.4人体运动的分类 83

3.4.1直线运动 83

3.4.2曲线运动 87

3.4.3平动、转动和复合运动 94

习题 96

第4章 人体运动的动力学 98

4.1牛顿定律及在体育运动中的应用 99

4.1.1牛顿动力学三个基本定律 99

4.1.2质心运动定理 104

4.2动量定理及其在体育运动中的应用 106

4.2.1动量定理 106

4.2.2动量定理在体育运动中的应用 108

4.2.3动量守恒定律在体育运动中的应用 111

4.2.4系统的对心碰撞 112

4.3动量矩及动量矩定理 115

4.3.1物体的转动形式分类与转动惯量 115

4.3.2动量矩定理 122

4.3.3动量矩守恒定律在体育转体运动中的应用 126

4.4力的功及机械能原理在分析加速起跑中的应用 129

4.4.1力做功 129

4.4.2机械能原理 131

习题 133

第5章 人体运动中的流体力学 136

5.1流体力学的基本知识 137

5.1.1流体的压强 137

5.1.2流体的浮力 138

5.1.3理想流体的特点 139

5.1.4连续性原理（质量守恒定律） 142

5.1.5流动流体中的压强与伯努利方程 142

5.1.6形状阻力 143

5.1.7伯努利方程的应用 143

5.2流体对人体的作用 145

5.2.1空气对人体的作用 145

5.2.2游泳运动中水对人体的作用 147

5.3空气对体育器械的作用 152

5.3.1标枪在飞行中的受力分析 152

5.3.2标枪飞行远度的力学特征 153

5.3.3影响投掷项目远度的因素 154

5.3.4球体飞行的空气动力学特征 156

习题 158

第6章 人体运动系统的生物力学 159

6.1材料力学基础 160

6.1.1应力、应变 160

6.1.2韧性材料的强度和刚度 162

6.1.3韧性材料的载荷-变形曲线 162

6.1.4黏弹性材料的特点 163

6.1.5疲劳与断裂韧性的特点 164

6.2骨骼的生物力学性质 165

6.2.1骨骼的结构特点 165

6.2.2骨骼的应力-应变曲线 166

6.2.3骨骼受力形式与性质 168

6.2.4骨骼的强度 173

6.2.5骨折和骨骼的重建 178

6.3肌肉的生物力学 180

6.3.1肌肉结构的力学模型 181

6.3.2肌肉收缩的力学种类及力学特征 184

6.3.3体育运动对骨骼肌的影响 187

6.3.4影响肌肉力量的因素 188

6.3.5韧带、肌腱和关节的生物力学 189

6.4等动测试系统与应用简介 193

6.4.1等动力学（Isokinetic）的起源与原理 193

6.4.2 ISOMED2000系统的构成 194

6.4.3等动测试系统的实验内容及指标评价体系 195

6.4.4等动测试系统实验要点及注意事项 198

习题 199

第7章 运动学测量方法简介 202

7.1人体运动的力学模型 202

7.1.1质点模型 203

7.1.2刚体模型 203

7.1.3质点系模型 203

7.1.4随机模型 204

7.2人体运动学测量常用的采集方法 204

7.2.1光电直接测量法简介 204

7.2.2摄影测量方法介绍 208

7.2.3三维摄像直接线性转换法简介 210

7.2.4拍摄前的准备工作 212

7.2.5拍摄过程的注意事项 213

7.2.6影像数字化的测量原理和方法 215

7.2.7影片解析中可获得的运动学参数 216

7.3数据的平滑处理 216

7.3.1测量结果的误差分析 217

7.3.2运动生物力学测量数据的处理方法 219

习题 223

第8章 运动技术生物力学分析方法和一般步骤 224

8.1运动生物力学动作技术分析 224

8.1.1运动生物力学动作技术分析概论 224

8.1.2运动技术生物力学要素及其意义 228

8.1.3要素的组合与匹配原则 232

8.1.4分析研究动作技术的方法和一般步骤 233

8.1.5动作技术的生物力学原理对技术训练的指导作用 236

8.2跑的运动技术生物力学分析 237

8.3跳的运动技术生物力学分析 246

8.3.1跳的运动技术生物力学分析 246

8.3.2跳远 250

8.3.3跳高 255

8.4投掷的运动技术生物力学分析 259

8.4.1投掷的运动技术生物力学分析 259

8.4.2投掷标枪动作的生物力学分析 261

8.5武术基本动作技术的生物力学分析 268

8.5.1腾空飞脚 268

8.5.2旋风脚 270

8.5.3腾空摆莲 273

8.6自由式滑雪空中技巧动作技术的生物力学分析 276

参考文献 286