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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