21、答：当球体受到一个偏心力，在流体中即有平动又转动，由于球体表面并非光滑，和空气本身具有粘滞性，使空气在球体表面形成一定厚度的环层流，随着球体一起转动（3分）；在球体的上方，环流的方向与空气流向相同，在球体的下方，环流的方向与空气流向相反，所以上方的速度大于下方的速度（3分），由流体力学的伯努利方程，可知上方的压强小于下方的压强，从而造成压力差，上方压力小于下方压力，由此，将改变球的运动方向，使球的运动轨迹偏转（4分）。 22、答：⑴有效划程长（2、5分）； ⑵划静水的时间长（2、5分）； ⑶迎水面积大（2、5分）； ⑷阻力臂小（2、5分）。
23、答：⑴减少迎水面积，保持流线型，S型；（2分） ⑵与粘滞系数（光滑度），体表面积等因素有关；（2分） ⑶减少造波，避免上下用力（兴波阻力）；（2分） ⑷减少回返速度，减少肢体回返阻力；（2分） ⑸减少体表摩擦力。（2分）
24（8-2-6-4）鞭打动作的目的是使末端环节的线速度加快，主要采取制动，使动量矩发生转移，传至动作环节末端，增大末端环节的加速度。（3分）
下面以掷标枪出手阶段为例，分析鞭打动作的原理。在掷标枪的出手阶段，运动员的身体由下肢、腰、大臂、小臂、手依次制动，使动量矩由下传至运动环节末端，以加大出手速度。单拿大、小臂来说，假设开始时大、小臂都以W1的角速度转动，当大臂制动时小臂就以W2的角速度转动。（要求有图示）（图示2分） 假如∑M=0
那麽，(I1+I2)W1=I2W2 W2=I1/I2W1+W1
由公式看出，要想增大W2，就必须增大I1/I2，所以，我们必须动员更多环节参加制动和增大初速度W1。（5分）
25、跳远起跳过程分为着地、缓冲、蹬伸、离地四个阶段，就此分析：（1分）
① 着地阶段：起跳脚踏板着地，摆动腿由后向前摆动，两臂由后向前加速摆，使身体获得向前的加速度；（2分）
②缓冲阶段：起跳腿被迫弯曲，摆动腿、两臂继续向前摆动，使身体继续保持向前的加速度，使地面给人的反作用力增大。（2分）
③蹬伸阶段：起跳腿伸直、蹬起，两臂向前摆动，给人体一个斜的加速度，使地面给人体的支撑反作用增大。（因为摆动腿和两臂的加速前摆，使人体获得一个向下的力m2a,而N=mg+m2a，因此增大了地面给人的支撑反作用力。）（3分）
④离地阶段：离地瞬间摆动腿和两臂突然制动，开始摆动腿和两臂方摆动所获得的动量，带动整个身体腾起更高，延长身体在空中的作用时间。（2分）
26、①将生物活体—运动中的人体简化成某种特定的模型，如研究跳高运动员起跳后的抛物线，即把人体简化为质点—人体总重心。（2分）
②按照预定的数理逻辑，选择合适的数学工具，并参考已成熟的程式经修正后进行理论分析。（2分） ③按照预定的数理逻辑以及测试装备的技术进步所提供的可能性，设计试验及现场检测的方案，进行直接或间接测量。（2分）
④判断检测的数据，按照预定的数理逻辑进行全面的整理，并将结果（可能的话应归纳整理成公式）与理论分析的结果进行比较，相互修正，相互补充。（2分）
⑤重新回到抽象的模型上，从模型与生物活体—运动中的人体区别中，确定研究结论的局限性与适用范围。（2分）
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27、 ①建立人体力学模型在生物力学研究中起到了由“生物学——力学”的桥梁作用；（2分）
②力学的研究对象是物体，其内部结构清晰明朗，对它的研究结果要求准确化；而生物学的研究对象是活体，其自身包括许多运动器系系统，内部结构复杂多变，很难将其准确量化。
③（3分）在运动生物力学学科中将两者结合为一门学科进行研究，便体现了两者的矛盾，人体力学模型的出现，从中起到了由“生物学——力学”的桥梁作用，它将人体或人体的某些环节简化为力学模型，使其简单化，符合力学研究原理，解决了两者之间的矛盾。（2分） 种类：①质点：只有质量的大小，而无形状的大小的模型。（1分） ②刚体：在任何条件下都不变形的物体称之为刚体。（1分）
③实体模型：把人体的200多个环节简化为15个环节的模型。（1分）
28、答：方法：①将照片按时间顺序编号。（1分） ②分别在各幅照片上建立统一的平面直角坐标系。（2分）
③在各幅照片上依次标记各关节点的位置，并按环节将关节点以直线相连接，构成单线图即运动简图。（3分）
作用：人体运动简图表明了运动中各瞬间人体的姿势，直观地展示出人体各环节的相对位置和各主要关节的角度，是初步分析运动学特征的重要依据。（4分）
29.1、在短跑摆动动作中，要求动作幅度大，速度快而有力。通过注重髋部前移和骨盆沿身体纵轴的转动，可加大摆腿的力量和幅度，增大步长。
2、由于摆动腿的积极向前上方摆，这时它所产生的惯性力是指向后下方的，通过骨盆把这个后下方的惯性力传递到另一支撑腿，从而加大它的后蹲力量。
3、加快摆动的速度，可提高步频。一方面可通过减少摆动肢体的转动惯量；另一方面可通过增大肌力矩来获得提高，来加快摆动速度。
4、因此，在加大摆腿力量和幅度的基础上，要缩短转动半径，半径越短，则转动惯量越小，因而角加速度越大，即转动越快。正确的摆动技术一般以大、小腿充分折叠，摆动腿脚跟可触及臀部为标准。 30、我们可以分成三段去分析，即：S1是器械出手点垂直投影到起掷弧（投掷圈或抵趾板）内沿之间的水平距离，它取决于身高、臂长和器械出手时的身体位置与身体姿势；S2是指器械出手高度到出手点高度的水平线与器械飞行抛物线的交点心间的水平距离，它取决于器械的出手初速度、出手角度以及空气的作用力；S3是指出手点角度的水平线与器械飞行抛物线的交点的投影点到器械落地点之间的水平距离，它取决于器械的出手高度、出手角度、器械飞行的速度及空气的作用力。因此投掷项目的成绩可以用S= S1+S2+S3表示。
上肢的基本运动形式：
（1）推：在克服阻力时，由屈曲状态变为伸展状态的动作过程。
（2）拉：在克服阻力时上肢由伸展状态变为屈曲状态的动作过程称为拉。
（3）鞭打：在克服阻力或自体位移的过程中，上肢诸环节依次加速和制动，使末端环节产生极大速度的动作形式。
下肢的基本运动形式：
（1）缓冲：在抵抗外力作用的过程中，下肢由伸展的状态转为较为屈曲状态的动作过程称下肢的缓冲动作。 （2）蹬伸动作：在克服阻力过程中，下肢由屈曲状态，进行积极伸展的动作过程。 （3）鞭打动作：下肢各环节有类似于上肢的鞭打动作形式称为鞭打动作。 全身基本基本运动形式：
（1）摆动：身体某一部分完成“主要”动作（如起跳动作）时，身体的另一部分（如两臂及摆动腿）配合“主要”动作进行加速摆动动作。
（2）躯干扭转：在身体各部分完成动作时，躯干上下两肢同时绕躯干纵轴的反向转动的运动形式。 （3）相向运动：人体处于无支撑的腾空状态完成动作时，身体两部分相互接近（或远离）的运动形式。（全
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身基本运动形式）
原地纵跳怎样才能跳得高？为什么？
由直立开始摆臂下蹲后立即起跳的方式跳的高。整个动作要连贯，以避免肌肉产生松驰现象。跳高、跳远运动中，当起跳腿起跳的同时，身体的其余环节（上肢、摆动腿）进行加速摆动。摆动环节的竖直加速度呈规律性变化：在起跳动作的缓冲阶段，加速度值急剧增大，在最大缓冲时刻达到最大值，使得起跳力增加；到蹬伸阶段，加速度值开始减小，起跳结束时可达负值，减小了给予起跳腿肌肉的额外载荷，有利于起跳动作的完成。
跳远运动中助跑的作用是什么？
答：助跑的作用在于起跳前赋予人体适宜的运动速度。这样可以为缩短起跳时间，提高肌肉的势能以及增强起跳力创造条件。并且为起跳时身体处于最佳姿态作好准备，形成运动员与起跳板相互作用的最佳条件。具体分析如下：
（1）助跑速度是起跳后人体腾起速度的重要组成部分。 （2）为缩短起跳时间及增大起跳力创造条件。 （3）提高肌肉的弹性势能。
七、计算题
1、体重为60㎏的运动员作竖直起跳，如果起跳时的蹬伸距离为0、6米，蹬伸时间为0、2秒，假定蹬伸时身体的重心是用匀加速直线运动，求： (1) 运动员离地时重心的速度。 (2) 运动员重心上升的高度。
（3）起跳时人受到的地面给人的作用力。 已知：m=60kg s=0、6m t=0、2s 求：V、 H、 F 答案
解：(1)蹬伸时身体重心作匀加速直线运动 则依S=V0t+1at2/2 (V0=0)… 得：a=2s/t2=2*0、6/0、22=10(m/s2) 则：V=V0+at=at=10*0、2=2(m/s) (2) 此时V0=V=2m/s Vt=0 依V02-Vt2=2gH 得：H=V02/2g=0、2m
(3) 起跳时，人受地面的作用力F，重力G，此时a=10m/s2 则依：ΣF=ma 取为正方向 得：F-mg=ma
F=m(a+g)=60*(10+9、8)=188牛
试述关节软骨的形变渗透的营养润滑机制对运动的训练和健身运动时，关节功能的保持和损伤的指导意义？
答：关节腔的润滑，关节软骨的营养主要是靠关节软骨自身的海棉状压缩一膨胀的
液体吸入来完成，其力学条件是承重受压和压力完全解除。即关节功能的保持，提高和营养的提供来自并取决于适宜的运动。对运动训练和健身运动的指导和提示是：
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（1）在长期进行，大运动量，在强度、重负荷、超负荷的各种体能和动作技能训练时，注重和强调正确合理的技术动作完成训练，防止关节受伤。训练后保证关节的完全放松和恢复时间，并积极采用多种符合关节软骨材料性能和力学性能的恢复措施。
（2）长期坚持适宜的健身运动，在健身运动中，尽量选择满足全身各关节合理受力的运动内容和运动方式。
（3）少运动或不运动，关节软骨的营养跟不上，力学功能减退，导致“关节生锈”。过量运动，不注意关节软骨受压后形变的恢复，久而久之，可能会导致关节软骨的慢性劳损。
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