2025年大學(xué)體育教育專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)運(yùn)動(dòng)分析技術(shù)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分）1.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)運(yùn)動(dòng)分析技術(shù)主要研究人體運(yùn)動(dòng)的哪些物理量？A.速度、加速度、位移B.力、力矩、壓力C.心率、呼吸、血乳酸D.以上所有2.在運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析中，用于捕捉和重建三維空間點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)通常是指？A.高速攝像機(jī)B.測(cè)力臺(tái)C.運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)（MoCap）D.便攜式數(shù)據(jù)記錄儀3.以下哪一項(xiàng)是地面反作用力（GRF）的主要作用？A.直接產(chǎn)生肌肉收縮B.使人體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)C.支撐體重并反作用推動(dòng)身體運(yùn)動(dòng)D.測(cè)量關(guān)節(jié)內(nèi)部的力4.關(guān)節(jié)角速度和角加速度分別描述了關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的什么特征？A.位置變化率與加速度變化率B.角度大小與運(yùn)動(dòng)方向C.角度變化率與位置變化率D.角度大小與角速度變化率5.在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析時(shí)，標(biāo)記點(diǎn)的精確放置對(duì)于結(jié)果的影響是？A.較小，只要標(biāo)記點(diǎn)可見(jiàn)即可B.適中，大致位置即可C.很大，直接影響坐標(biāo)計(jì)算和運(yùn)動(dòng)參數(shù)準(zhǔn)確性D.無(wú)關(guān)緊要6.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析中，慣性參數(shù)（如質(zhì)量、質(zhì)心位置）主要影響哪方面的分析？A.力學(xué)環(huán)境的建立B.運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的計(jì)算C.動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算D.儀器設(shè)備的選型7.功率分析在運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)中主要用來(lái)評(píng)估什么？A.運(yùn)動(dòng)速度的快慢B.力量輸出的大小C.能量轉(zhuǎn)換和利用效率D.運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀8.以下哪項(xiàng)技術(shù)主要利用聲學(xué)傳感器來(lái)分析運(yùn)動(dòng)？A.高速攝像B.多普勒測(cè)速C.聲學(xué)分析系統(tǒng)（用于分析落地沖擊等）D.電肌圖（EMG）9.在運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析中，建立生物力學(xué)模型的主要目的是什么？A.精確模擬每個(gè)關(guān)節(jié)的幾何結(jié)構(gòu)B.簡(jiǎn)化復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，量化分析關(guān)鍵參數(shù)C.直接測(cè)量肌肉的力量輸出D.減少實(shí)驗(yàn)所需的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量10.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析技術(shù)應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的主要目的之一是？A.替代教練的經(jīng)驗(yàn)判斷B.精確量化運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，為技術(shù)改進(jìn)提供客觀依據(jù)C.預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)員的未來(lái)潛力D.完全自動(dòng)化訓(xùn)練過(guò)程二、填空題（每空2分，共20分）1.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)是研究人體運(yùn)動(dòng)的__________、__________及其相互關(guān)系的學(xué)科。2.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析常用的光學(xué)標(biāo)記點(diǎn)顏色通常是__________、__________、__________。3.測(cè)力臺(tái)主要用于測(cè)量地面反作用力及其__________。4.瞬時(shí)中心（IC）是平面運(yùn)動(dòng)中速度瞬時(shí)的__________點(diǎn)。5.運(yùn)動(dòng)學(xué)分析研究的是運(yùn)動(dòng)的__________，動(dòng)力學(xué)分析研究的是運(yùn)動(dòng)的__________。6.常用的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)模型包括二維模型、__________模型和完整模型。7.電肌圖（EMG）是記錄肌肉__________活動(dòng)的電生理信號(hào)。8.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析中，__________是影響運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和損傷風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵因素。9.進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，通常需要至少兩個(gè)__________視角的數(shù)據(jù)進(jìn)行空間重建。10.通過(guò)生物力學(xué)分析識(shí)別出不合理的技術(shù)動(dòng)作，有助于制定針對(duì)性的__________方案。三、名詞解釋?zhuān)啃☆}3分，共15分）1.步態(tài)周期2.關(guān)節(jié)力矩3.運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)4.生物力學(xué)模型5.慣性四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)運(yùn)動(dòng)分析技術(shù)的主要步驟。2.簡(jiǎn)述高速攝像機(jī)在運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析中的主要作用及其局限性。3.簡(jiǎn)述應(yīng)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析技術(shù)評(píng)估運(yùn)動(dòng)技術(shù)表現(xiàn)的常用指標(biāo)。4.簡(jiǎn)述運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析技術(shù)在預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷方面的作用。五、論述題（10分）結(jié)合一個(gè)具體的體育項(xiàng)目（如跑步、投籃、游泳劃水等），論述如何運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)運(yùn)動(dòng)分析技術(shù)來(lái)分析其關(guān)鍵技術(shù)動(dòng)作，并提出基于分析結(jié)果的改進(jìn)建議。試卷答案一、選擇題1.A解析：運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究人體運(yùn)動(dòng)的物理量，核心是位移、速度、加速度等運(yùn)動(dòng)學(xué)量和力、力矩等動(dòng)力學(xué)量。2.C解析：運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)（MoCap）是專(zhuān)門(mén)用于捕捉和重建三維空間點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的先進(jìn)技術(shù)，區(qū)別于高速攝像機(jī)（主要記錄二維或經(jīng)處理后獲取三維）、測(cè)力臺(tái)（測(cè)量力）。3.C解析：地面反作用力（GRF）是支撐身體、反作用推動(dòng)身體運(yùn)動(dòng)的基本力，是人體運(yùn)動(dòng)的主要驅(qū)動(dòng)力。4.C解析：角速度是角度隨時(shí)間的變化率，角加速度是角速度隨時(shí)間的變化率，分別描述了關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的快慢和變化快慢。5.C解析：標(biāo)記點(diǎn)的精確放置直接影響三維坐標(biāo)的計(jì)算，進(jìn)而影響關(guān)節(jié)角度、速度、加速度等運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的準(zhǔn)確性。6.C解析：動(dòng)力學(xué)分析（如計(jì)算力、力矩、功率）需要考慮物體的質(zhì)量、質(zhì)心位置等慣性參數(shù)。7.C解析：功率是力與速度的乘積，代表能量轉(zhuǎn)換或轉(zhuǎn)移的速率，是評(píng)估運(yùn)動(dòng)效率的重要指標(biāo)。8.C解析：聲學(xué)分析系統(tǒng)利用傳感器檢測(cè)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的聲音（如落地聲），分析沖擊力的大小和特性。9.B解析：生物力學(xué)模型通過(guò)簡(jiǎn)化復(fù)雜的人體結(jié)構(gòu)，旨在建立數(shù)學(xué)描述，以便量化分析運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)參數(shù)及能量消耗等。10.B解析：應(yīng)用生物力學(xué)分析可以客觀評(píng)估技術(shù)動(dòng)作的合理性、經(jīng)濟(jì)性，為教練提供改進(jìn)建議，從而提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。二、填空題1.規(guī)律，原理解析：運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究人體運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律和內(nèi)在原理。2.紅，綠，黃解析：常用紅、綠、黃三色標(biāo)記點(diǎn)便于在圖像中區(qū)分和追蹤。3.方向解析：測(cè)力臺(tái)能同時(shí)測(cè)量地面反作用力的大小和方向。4.速度解析：瞬時(shí)中心在該瞬時(shí)速度為零，是純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的參考點(diǎn)。5.學(xué)科（或現(xiàn)象），原因解析：運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)注運(yùn)動(dòng)本身，動(dòng)力學(xué)關(guān)注引起運(yùn)動(dòng)的原因（力）。6.三維解析：三維模型能更全面地描述人體和運(yùn)動(dòng)。7.生理解析：EMG反映的是肌肉的電活動(dòng)，與神經(jīng)肌肉生理過(guò)程相關(guān)。8.技術(shù)解析：技術(shù)動(dòng)作的合理性、效率直接影響運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和可能產(chǎn)生的負(fù)荷，是關(guān)鍵因素。9.不同（或互垂）解析：三維空間定位需要至少兩個(gè)不同方向（通常垂直）的圖像或數(shù)據(jù)源。10.訓(xùn)練（或干預(yù)）解析：分析結(jié)果可用于指導(dǎo)制定有效的訓(xùn)練計(jì)劃或干預(yù)措施。三、名詞解釋1.步態(tài)周期：指單腿完成一次完整擺動(dòng)和蹬地過(guò)程的全部時(shí)間，通常分為支撐相和擺動(dòng)相等階段。解析：定義步態(tài)周期及其基本階段。2.關(guān)節(jié)力矩：作用在關(guān)節(jié)中心、使關(guān)節(jié)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的力與其作用線到關(guān)節(jié)中心的垂直距離的乘積。解析：定義關(guān)節(jié)力矩，并點(diǎn)明其計(jì)算要素（力、距離）和作用。3.運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)：描述物體或身體部位運(yùn)動(dòng)特征（位置、速度、加速度）的參數(shù)，不涉及引起運(yùn)動(dòng)的力。解析：定義運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，并區(qū)分其與動(dòng)力學(xué)參數(shù)。4.生物力學(xué)模型：用數(shù)學(xué)方程和物理概念模擬人體結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)或受力情況的簡(jiǎn)化representation。解析：定義生物力學(xué)模型及其作用（模擬、簡(jiǎn)化）。5.慣性：物體保持其原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)）的性質(zhì)，質(zhì)量是慣性的量度。解析：定義慣性，并說(shuō)明其核心表現(xiàn)和質(zhì)量的關(guān)系。四、簡(jiǎn)答題1.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)運(yùn)動(dòng)分析技術(shù)的主要步驟通常包括：明確分析目的、選擇合適的分析工具和設(shè)備、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集（如標(biāo)記點(diǎn)追蹤、力臺(tái)數(shù)據(jù)、EMG等）、對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和濾波、進(jìn)行生物力學(xué)參數(shù)計(jì)算（運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)）、建立生物力學(xué)模型（如需要）、結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析和解釋、撰寫(xiě)分析報(bào)告、提出改進(jìn)建議或結(jié)論。解析：列出標(biāo)準(zhǔn)分析流程的主要環(huán)節(jié)。2.高速攝像機(jī)主要作用是捕捉快速運(yùn)動(dòng)過(guò)程，通過(guò)拍攝序列圖像獲得運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)而計(jì)算位移、速度、加速度等運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)。局限性在于：通常只能提供二維圖像（需配合其他設(shè)備或軟件進(jìn)行三維重建），成本較高，數(shù)據(jù)處理相對(duì)復(fù)雜，主要關(guān)注外觀運(yùn)動(dòng)，難以直接測(cè)量力或肌肉活動(dòng)。解析：說(shuō)明其核心功能（捕捉軌跡）和主要局限（二維、成本、數(shù)據(jù)處理、信息維度）。3.常用的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析評(píng)估指標(biāo)包括：運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)（如步頻、步長(zhǎng)、關(guān)節(jié)角度、角速度、角加速度、步態(tài)對(duì)稱(chēng)性等）、動(dòng)力學(xué)指標(biāo)（如地面反作用力大小與方向、關(guān)節(jié)力矩、功率輸出等）、能量代謝指標(biāo)（如機(jī)械能損失、做功能量等）、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（如工作頻率、擺動(dòng)幅度效率等）。解析：列舉幾類(lèi)關(guān)鍵的分析指標(biāo)類(lèi)別及其具體內(nèi)容。4.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析技術(shù)在預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷方面的作用體現(xiàn)在：通過(guò)分析技術(shù)動(dòng)作，識(shí)別不合理的動(dòng)作模式（如過(guò)度旋轉(zhuǎn)、異常沖擊），評(píng)估動(dòng)作的生物力學(xué)風(fēng)險(xiǎn)（如關(guān)節(jié)應(yīng)力過(guò)大、肌肉拉傷風(fēng)險(xiǎn)）；通過(guò)分析運(yùn)動(dòng)負(fù)荷和疲勞狀態(tài)下的生物力學(xué)變化，為制定科學(xué)的訓(xùn)練計(jì)劃、合理安排運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度提供依據(jù)；通過(guò)分析特定人群（如有傷史者）的生物力學(xué)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)個(gè)性化的訓(xùn)練和康復(fù)方案，降低再次受傷的風(fēng)險(xiǎn)。解析：說(shuō)明分析技術(shù)在識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)、指導(dǎo)負(fù)荷、個(gè)性化方案等方面的應(yīng)用。五、論述題以跑步為例，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析技術(shù)分析其關(guān)鍵技術(shù)動(dòng)作（如蹬地階段）并提改進(jìn)建議：首先，使用高速攝像機(jī)結(jié)合標(biāo)記點(diǎn)系統(tǒng)，采集跑步時(shí)的三維運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)，分析蹬地階段踝、膝、髖關(guān)節(jié)的角度變化、角速度和角加速度，以及身體質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度變化。其次，使用測(cè)力臺(tái)測(cè)量蹬地時(shí)的地面反作用力（GRF），分析其大小、方向（垂直分量、前后分力、側(cè)向分力）和作用時(shí)間，并計(jì)算瞬時(shí)中心（IC）的位置變化。同時(shí)，可能結(jié)合EMG分析大腿主要肌肉（如股四頭肌、腘繩?。┑募せ钅Ｊ?。通過(guò)這些數(shù)據(jù)，可以分析蹬地效率：例如，GRF垂直分量的大小和作用時(shí)間影響垂直速度的恢復(fù)；前后分力影響水平速度的維持和加速能力；側(cè)向分力過(guò)大可能導(dǎo)致制動(dòng)不足或身體搖擺。關(guān)節(jié)角度和力矩分析可以評(píng)估關(guān)節(jié)承受的負(fù)荷是否在正常范圍內(nèi)，是否存在過(guò)度旋轉(zhuǎn)移位等風(fēng)險(xiǎn)?；诜治鼋Y(jié)果，若發(fā)現(xiàn)蹬地力量不足、角度不當(dāng)或肌肉協(xié)調(diào)不佳，可提出改進(jìn)建議：如加強(qiáng)下肢力量訓(xùn)練（特別是踝