（1武警警官学院基础部，成都 610213；2武警工程大学装备管理与保障学院，陕西 西安 710086；
3武警警官学院信息通信系，成都 610213）
摘要：结合部队实际，为有效指导训练，提高训练成绩，从生物力学角度，运用刚体转动定律、质心定理等物理学知识对单杠卷身上及屈身上加以分析，第一把单杠卷身上的动态过程进行力学分析，计算出其转动惯量，得出力量是基础、姿势是关键的结论。
关键词：生物力学；刚体转动定律；质心定理；单杠卷身上；单杠屈身上；转动惯量
一.研究意义
单杠卷身上其动作看似简单，但对于初学者来说还是有一定难度，需要一定的身体素质作为基础，还需多加练习才能完全掌握。单杠屈身上则对身体机能要求较高，不仅需要很好的体能素质，还需要训练者有着良好的协调性、平衡力才可。但一般入伍士兵或学员体能素质相对较差，器械训练又存在一定危险，由于单杠技术难度较大、对上肢力量要求较高，导致学员在单双杠练习中容易受伤，常常出现肌肉易于疲劳和肌肉损伤现象。
二.单杠卷身上力学分析
2.1单杠卷身上动作要领
单杠卷身上动作要领：跳起抓杠,成正握直臂悬垂,两手用力屈臂拉杠,同时含胸、收腹、举腿，上体后倒（臀紧贴身体，眼看脚），两臂继续用力拉杠，腿向后上方伸出过杠，使腹部贴于杠上，翻转手腕，抬头挺胸，伸直臂成正撑。身体放时，含胸收腹，重心前移，两臂用力，缓冲下落还原成直臂悬垂。
2.2单杠卷身上动态过程分析
受训者跳起上杠悬垂，身体成反弓形，使腰髋部、臀部、和肩部肌肉充分伸展，获得最大收腹动力，有利于后续动作的完成。双臂用力拉杠使身体重心上移，缩短身体重心与杠的距离。屈臂上杠的同时，收腹举腿。在分析收腹之前，先分析这样一个过程：单杠大回环下摆过程中要求运动员送肩，脚尖绷直，身体成直线形，这样可增大身体重心与杠端距离以获得最大重力距，使其下落至最低点时动能更大，这是最大重力距原理。
2.3单杠卷身上常见做法
由于人体构造、习惯、外界因素不同，不同的同志采取各自适合自己的做法，经过观察，大体将它们分为三类：先拉再卷法、边拉边卷法、先卷再拉法。
综合三种做法的数据分析。相同点：三种做法人体转动惯量都随时间逐渐减小，人体重心逐渐升高，重力距有时阻碍人体转动有时利于人体转动。不同点：先拉后卷法，对受训者来说，较容易掌握完成，但动作不够连贯，手臂肌肉作用时间较长，耗能较多；人体转动惯量减小较慢，重力做功时间长。边拉边卷法要求受训者既要有力量基础，又要有良好的协调性，其过程所需时间短，内能消耗少，人体转动惯量减小较快，且重力距在较多的时间内做正功。先卷后拉法，其转动惯量减小也较快，但重力距基本上做负功，要求受训者有更高的力量素质。综上所述，第二种做法，难度并不大，可减少重力距做功，较为省力，时间较短，内能消耗较少，对提高成绩有很大帮助。
2.4 初学者易犯错误
对于初学者来说，由于训练较少，动作不熟悉，姿势不规范，错误用力，掌握情况差等现象普遍，容易出现问题，不能规范完成动作。常见易犯毛病有只收腹，不倒背；上体后倒时，两臂放松；举腿时，腿向上方伸。
2.5 辅助练习
某些同志刚开始练习时，体能素质较差，身体协调性较低，或有恐惧心理，不容易完成动作，针对此现象，可采用辅助练习法，使其感受上杠方法，身体用力部位，同时克服恐惧心理，然后再加强力量训练，以利于完成动作。
2.5.1 低杠体会练习
站在杠下，两臂握杠，一脚用力等地，迅速向上举腿，上体后倒，腿向后上方伸，使腿部贴于杠上。
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低杠练习中，将屈臂拉杠动作减去，对手臂力量要求较少，同时一脚蹬地，使其获得一定的初速度，以便更好的完成动作。此练习主要体会收腹举腿，上体后倒等动作，使受训者找到正确的上杠动作，利于以后的训练。
2.5.2 抢杠练习
受训者跳起抓杠之际，立即收腹完成动作。当受训者跳起抓杠时，由于惯性，身体有向上的初速度，此时再收腹，借助向上的惯性过杠，边拉边卷法与此异曲同工，在上拉过程中身体有一定的速度，卷腹上杠时比较容易。
三.单杠屈伸上过程分析
单杠屈身上动作要领：起跳抓杠，悬垂起摆，身体由后摆极点开始，悬垂摆动，前摆过杠下垂直部位后，沉肩，收腹举腿，脚面靠杠。当回摆臀部至杠下垂直方位时，两腿沿单杠的方向用力向前上方蹬出,同时两臂顺势支臂旋转压杠起身，跟上体，两腿继续向后上摆起,成直臂平杠。为了更清楚的对动作研究和分析，根据在运动过程当中能量不断的变化和转换的特点，可将动作划分为的两个阶段来分析：能量积蓄储备阶段、能量转换利用阶段。
3.1准备阶段即储备能量阶段
从后摆的最高点开始，向前悬体垂直的摆动。此过程可以为之后的动作储蓄能量。适度的摆动：该动作是以单杠为轴的人体转动运动，在这一阶段中通过摆动获得转动动能。所以，先要进行摆动技术的分析。根据机械能守恒定律及能量转化规律可知，身体摆动的越高，动能转换的重力势能便越大，则完成动作更轻松。但在实际的操作中你会发现，如果摆动过大，到达最高点后，练习者需要保持屈身折腹的动作进行回摆。对于身体素质基础较差的同志而言，难以在运动中保持此动作，常能看到学员由于摆动过高而难于控制身体，保持屈伸回摆的姿态，过早的打腿展腹，则难以完成动作。所以，起摆的幅度至关重要。一般最佳位置是后摆与杠面方向成四十五度最合适。
3.2完成阶段即利用能量阶段
完成屈伸上的关键动作要领为：适度的起摆幅度，支臂松肩向前“反弓”形摆动至四十五度左右，最大限度折腹举腿脚面贴近杠面成屈体回摆，当身体重心摆至杠面平行位置时，两腿沿杠的前上方伸出，手臂压杠跟上体，使身体腹部贴住杠面而后旋转上杠成支臂支撑。
3.3错误动作分析
3.3.1 产生错误的原因。对单杠屈伸上的错误动作进行分析，可以为教员教学提供理论依据。从表1可看出，在出现的195人次的错误技术中，伸腿方向低有的76人次，约占整个错误人次的39％。由此可见，伸腿方向低是一种做常见的错误动作。所以我们就对这一错误动作进行简单的分析。
3.3.3纠正方法及辅助练习。强化理论教学：对于一个初学者来说，学习一个新的动作要先让其明白动作完成的基本原理，让其对动作发力的时机有基本的感受。具体辅助方法如下：
阻力法：这种方法可以低单杠上进行，主要目的是使练习者产生正确的肌肉感觉。方法是：帮助者站在练习者的一侧，一手扶其腰部，另一手扶其小腿，当练习者伸腿时，帮助者顺势给予阻力，用外力阻止练习者向下打腿，帮助其按正确方向伸腿。
本文针对军队器械训练情况，对单杠卷身上以及屈伸上的动作过程进行了力学分析，在单杠屈伸上当中，也分了能量储备阶段和能量利用阶段进行分析。得出完成屈伸上的关键动作要领为：适度的起摆幅度，支臂松肩向前“反弓”形摆动至四十五度左右，最大限度折腹举腿脚面贴近杠面成屈体回摆，当身体重心摆至杠面平行位置时，两腿沿杠的前上方伸出，手臂压杠跟上体，使身体腹部贴住杠面而后旋转上杠成支臂支撑的结论。针对部队实际情况，提出较好的训练方案，为今后的教学、训练提供借鉴参考，对提高单杠卷身上成绩有指导意义。
参考文献
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[2]李哲新,李雷.武警军事体育[M].人民武警出版社[M]，2014
[3]吴海鸥,张加军.从运动生物力学角度对单杠屈伸上的理论分析与实践.安庆师范学院学报[J]，2006
[4][美]詹姆斯海.运动技术生物力学[M].人民体育出版社,1986
论文作者:薄鸟1 吴耕锐2,3 刘永利3
论文发表刊物:《知识-力量》2018年9月上
论文发表时间:2018/8/7
标签：单杠论文; 动作论文; 身体论文; 身上论文; 受训者论文; 惯量论文; 上体论文; 《知识-力量》2018年9月上论文;