我國女子鉛球全運會前3名運動員技術運動學特征

摘要：以全運會前3名女子鉛球運動員為研究對象，主要運用生物力學測試法和比較分析法對從時間、空間和速度角度對她們推鉛球技術的運動學技術特征進行分析。結果發現，我國優秀鉛球運動員滑步階段速度低，鞏立嬌滑步階段其鉛球和身體重心速度穩定，李梅菊和李玲鉛球加速運動過早；滑步擺動階段啟動鉛球和身體重心速度變化大，具有滑步時間和距離短，滑步速度慢、擺動幅度小的技術特點；轉換階段時間短，李梅菊和李玲鉛球加速用力早，軀干抬起過高，動作幅度小；最后用力階段時間和做功距離短；李玲采用蹬伸用力為主整體向前的用力形式，身體位移小；鞏立嬌、李梅菊右側超越左側的最后用力形式，左、右髖位移距離大；出手高度低；鞏立嬌具有出手速度快的特點。

關鍵詞：女子鉛球；運動學；技術

中圖分類號：G824.1文章編號：1009—783X(2010)06—0065—05 文獻標志碼：A

本研究是對我國11屆全運會前3名女子鉛球運動員推鉛球技術的運動學特征進行分析。在本次比賽中李梅菊和鞏立嬌創造了個人最好成績，對3名優秀運動員技術進行研究，找出他們的專項技術特征和存在的不足，確定今后女子鉛球高水平運動員訓練的主攻方向，重新恢復女子鉛球在國際上的地位，達到在國際大賽中爭金奪銀的目的。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究以第11屆全運會前3名獎牌運動員為研究對象，3名運動員的基本情況(見表1)。

1.2 研究方法

1.2.1 生物力學測量法

2009年10月21晚上19：15開始對11屆全運會決賽階段的比賽技術進行三維定點定位拍攝，使用2部同一型號的Sony—DCR—TRV—75E攝像機在標準狀態下進行拍攝。拍攝范圍是以鉛球比賽場地為中心的乎面約4×3m范圍，比賽結束后在投擲圈內同時拍下Peak三維標定框架，機高約1.20m，攝像機和攝像頭距離投擲圈中心的距離約為14.5m，拍攝頻率為50場／s，2臺攝像機主光軸夾角約為100度(現場拍攝如圖1所示)。在選手開始時，即啟動攝像適時監控系統，持續時間為30s，獲取比賽過程中的技術影像。使用Peak Motus9.0運動錄像三維解析系統進行關鍵運動技術參數分析和研究，采用日本人體慣性參數模型，并依據人體模型的標準和研究需要選取20個關節點，其中包括1鉛球點，對投擲鉛球的整個過程進行解析處理，對解析數據通過低通濾波法平滑處理，系數為7，獲取所需原始數據參數。

1.2.2 比較分析法

就有關我國現役鉛球運動員的技術參數指標自身之間進行了橫向對比與分析，同時也與我國在奧運會、世界錦標賽上取得獎牌的優秀鉛球運動員隋新梅、黃志紅、李梅素等的部分相關指標進行對比分析。

2 結果與分析

2.1 滑步技術的運動學特征

2.1.1 滑步階段的速度節奏特征

從滑步過程中鉛球和身體重心運動速度來看，“人球”系統運動的一致性是滑步技術穩定性重要標志。從“人球”速度曲線來看，滑步開始階段通過身體超越器械運動，實現身體軀干最大前傾伸展。李梅菊(如圖2所示)在最高速度階段身體速度與器械運動速度差最小(0.48 m／s)，與黃志紅相近；李玲和鞏立嬌身體重心與鉛球速度在滑步開始階段相一致；滑動過程中李玲的身體重心與器械運動速度差距最大為0.79m／s，與黃志紅0.74m／s相當；而鞏立嬌的速度差為0.57m／s，李梅菊速度差最小為0.57m／s，與我國速度型運動員相當，李梅素速度差為0.55m／s；隋新梅速度差為0.58m／s，在滑步速度上與我國獎牌運動員相當。

從“人一球”相對速度變化來看，李玲鉛球運動速度大于身體運動速度，李玲在這個階段開始對鉛球過早用力；李梅菊在滑步過程中身體重心速度與鉛球速度越來越小，右腳著地前保持了“人一球”同步運動，形成超越器械動作；鞏立嬌鉛球速度和身體重心移動速度變化相一致，為轉換階段保持最大身體伸展姿勢奠定了基礎。

國際優秀運動員速度統計，鉛球滑步結束速度為出手速度的15％—20％比較合理，我國運動員普遍偏低(17.2％)，但是，這不是影響我國現役高水平運動員成績的主要因素；從滑步階段鉛球最高速度來看，李玲起投速度最高，為2.39m／s，相當于出手速度18.4％；鞏立嬌速度起投速度為2.41m／s，相當于出手速度17.5％，李梅菊起投速度為2.11m／s，相當于出手速度的15.8％。3名運動員中李玲成績最不穩定，起投率偏高，速度過快，降低了“人一球”整體動作的穩定性，影響投擲技術質量。

2.1.2 滑步階段的空間技術特征

從重心水平距離來看，李玲為0.88m，鞏立嬌為0.71m，李梅菊為0.73m，平均為0.77m，隋新梅、黃志紅的滑步距離分別為0.82m和0.79m，第2屆世錦賽女子鉛球前3名的滑步距離平均值為0.86，所以，現役3名運動員滑步距離小。

從滑步移動階段的蹬地角來看，李梅菊為59.8度，李玲為55.2度，鞏立嬌為59.5度；我國獎牌運動員李梅素為56度、隋新梅為57度、黃志紅為55度，現役運動員蹬地角偏大。蹬地角過大會導致滑步移動過程中重心垂直速度增大，進而使重心起伏增大，影響了最后用力技術效果，李玲蹬地角與黃志紅相當，小于李梅素和隋新梅2名運動員，有利于移動過程中的身體重心保持穩定。而李梅菊和鞏立嬌蹬地角大于3名獎牌運動員。

滑步階段的軀干下壓前傾是對最后用力階段身體超越器械身體的準備，前傾角李梅菊為30.4度，李玲為46度，鞏立嬌為38.9度，平均值為38.5度(見表2)，隋新梅為26度、黃志紅為29度和李梅素22度，我國現役運動員軀干前傾下壓程度明顯小，存在滑步移動階段運動員軀干下壓不足的問題。

滑步階段擺動腿的擺動對滑步技術具有很大的導向作用，兩大腿夾角也是反映運動員下肢擺動幅度的重要指標，我國現役3名運動員平均值為102.7度。我國獎牌運動員隋新梅、黃志紅和李梅素分別為118度、105度和150度，現役運動員動作幅度上存在不足。

2.2 轉換技術的運動學特征

2.2.1 轉換階段的速度節奏特征

從轉換階段重心和鉛球速度曲線來看(如圖2、3所示)，右腳著地時刻，鞏立嬌保持了重心和鉛球速度的同步運動，形成較大的超越器械距離，軀干支撐半徑大，因此，鉛球線性運動速度提高；李玲轉換階段初期鉛球速度明顯高于身體重心運動速度(如圖2所示)，左腳著地時刻鉛球與身體重心同步運動。李梅菊轉換開始階段鉛球和身體重心運動速度相當，在左腳著地前鉛球運動速度超越了身體重心運動速度，導致軀干抬起過快，李梅菊軀干抬高15.9度，與鞏立嬌相對比，李梅菊在轉換階段鉛球提前加速運動。

鞏立嬌右腳著地到左腳著地時間內鉛球和身體重心保持了同步運動，左髖快速加速運動后，身體重心和鉛球開始同步加速，鉛球速度明顯快于身體運動速度，形成了良好的超越器械動作姿勢；同時，另一方面，增大了“人一球”運動系統速度，有利于提高最后的出手速度，軀干抬起只有15.7度，也是3名運動員中最小的。李梅菊和鞏立嬌的速度變化節奏與中國獎牌運動員隋新梅和黃志紅身體重心和鉛球運動速度節奏相近(如圖3所示)，并且，鞏立嬌轉換階段軀干保持滑步姿勢能力要強于其他運動員。轉換階段鉛球與重心速度平穩運動，左腳著地前整體加速運動對提高“人一球”系統的運動具有重要作用。

從髖部運動速度來看(如圖2所示)，3名現役運動員的右髖運動速度在右腳著地時刻達到較高，而且這個時刻右髖運動速度超越了左髖，有利于運動員在最后用力前使整個身體形成良好的側弓形“半轉正”身體姿勢。

2.2.2 轉換階段的空間技術特征

鉛球轉換階段的任務就是在保持滑步速度的基礎上，形成最大的超越器械距離，轉換階段的動作幅度對完成最后用力的技術具有重要影響，從空間運動角度來研究問題更為客觀。

從轉換階段結束左腳著地時球到腳的距離來看(見表4)，現役運動員李玲距離最小為1.02m，鞏立嬌最大為1.08m，李梅菊為1.06m，而李玲的身高在3名現役運動員中是最高的，考慮到身高因素，李玲下肢超越器械的距離更短。雖然李玲轉換時間短，但是，由于位移距離短，下肢動作速度并不快，影響了完成轉換技術質量，應該進一步加強超越鉛球動作速度訓練，提高專項投擲能力。

轉換階段運動員身體軀干傾角是影響最后用力階段器械做功距離的主要因素，轉換動作完成的質量一方面與軀干起伏大小有關系，另一方面與左腳著地時刻軀干傾角有關系。

從右腳著地時刻軀干傾角來看(見表4)，李玲軀干傾角為49.4度，李梅菊為34.3度，鞏立嬌軀干傾角為38.9度。我國獎牌運動員軀干傾角黃志紅為32.7度，隋新梅為38度和李梅素的33度，現役運動員李梅菊和鞏立嬌右腳著地時軀干傾角與我國獎牌運動員基本相當，但李玲軀干傾角右角著地時刻軀干傾角過大。

從左腳著地時刻軀干傾角來看(見表4)，軀干傾角李梅菊為50.3度，李玲為67.6度，鞏立嬌為54.7度而我國獎牌運動員黃志紅為41度，隋新梅為43度和李梅素為43度，可以看出現役女子鉛球運動員軀干前傾不夠。

從運動員個體軀干傾角變化來看(見表4)，李梅菊軀干角增大了15.9度；李玲軀干角增大了18.2度；鞏立嬌軀干角增大了15.7度；李玲最大為18.2度，鞏立嬌軀干傾角抬高最小為15.7度，軀干抬起角度黃志紅為8.3度，隋新梅為4.9度，李梅素為9.2度，我國現役優秀鉛球運動員軀干抬起過大。

從大腿夾角來看，李玲為34.1度，鞏立嬌為66.9度，李梅菊為66.2度。我國女子鉛球獎牌運動員隋新梅大腿夾角為91度，黃志紅為96度，李梅素為97度，在最后用力動作幅度上具有很大的差異。從運動員個體來看，我國獎牌運動員大腿夾角都在90度以上，但是鞏立嬌最大只有66.9度，李梅菊與鞏立嬌為66.2度，而李玲兩大腿夾角卻只有34.1度，動作幅度小于李梅菊與鞏立嬌，與我國優秀獎牌運動員差距更大，因此，現役運動員大腿擺動幅度上還存在不足。

肩髖扭轉角反映了運動員在投擲過程中身體軀干發力肌肉群扭緊的狀態，同時對超越器械的效果起到了重要作用。現役3名運動員中鞏立嬌肩髖扭轉最大，肩髖扭轉角24.3度，與李梅素肩髖扭轉角基本相當；李梅菊相對扭轉幅度小于鞏立嬌，肩髖扭轉角為16.9度，與李梅素(26度)相差接近10度。從李梅菊和李梅素相近的“半轉正”技術風格來看，李梅菊肩髖扭轉角還有改進空間；肩髖扭轉角僅為8.4度，從實際完成技術動作來看，李玲在左腳著地瞬間左臂沒能留在體前，左側軀干明顯打開。

從轉換階段肩、髖和球運動軌跡位移距離來看，右肩平均位移距離為0.36m，右髖平均位移距離為0.29m，球平均位移距離為0.35m，而我國獎牌運動員速度型投擲運動員隋新梅右肩位移距離為0.38m、右髖位移距離為0.25m和球位移距離為0.23m，力量型投擲運動員黃志紅右肩位移距離為0.71m、髖位移距離為0.55m和球位移距離為0.37m，幅度型投擲運動員李梅素右肩位移距離為0.61m、右髖位移距離為0.45m和球位移距離為0.35。從3名獎牌運動員技術位移特征來看，現役3名運動員的髖、肩和球平均位移距離與隋新梅相近，具有速度型鉛球運動員的位移特征。

2.3 最后用力技術的運動學特征

2.3.1 最后用力階段的速度節奏特征

從最后用力階段的速度來看(見表6)，李梅菊左腳著地時刻鉛球速度為2.60m／s鉛球出手速度為13.30m／s，速度增量為80.423％；李玲左腳著地時刻鉛球速度為3.36m／s，鉛球出手速度為12.99m／s，速度增量為74.12％；鞏立嬌左腳著地時刻鉛球速度為2.54m／s，鉛球出手速度為13.82m／s，速度增量為81.65％；俄羅斯功勛教練步漢佐夫認為最后用力階段的速度增量在80％—85％之間較為合理，因此，李梅菊和鞏立嬌起投速度恰好在較為合理的速度范圍，李玲起投速度百分比明顯高于這個范圍。

從最后用力階段的髖部速度來看(如圖4所示)，鞏立嬌和李梅菊左、右髖相對速度相近，左髖最后用力開始階段保持高速運動，此刻，左髖速度高于右髖速度，為在最后用力階段形成最大的“半轉正”技術奠定了基礎。鉛球出手前左髖運動速度快速超越右髖，但是鞏立嬌由于在出手階段左髖運動速度下降，用力時間短，影響右側肢體對鉛球作用效果，導致鉛球出手角度偏小。

李玲左腳著地后左髖與右髖的速度都同時下降，右髖速度高于左髖，在出手前左右髖速度同時升高，具有下部肢體帶動上肢依次爆發用力特點。從髖部速度節奏來看，具有以左側為支撐全身爆發性用力特點。

從身體重心的運動速度來看，李梅菊的身體重心速度在左腳落地后0.10s時達到最高值，李玲的身體重心速度在左腳落地時達到最高值，鞏立嬌的身體重心速度在左腳落地后0.08s時達到最高值；而隋新梅、黃志紅和李梅素在左腳落地后0.14s時才達到最高值，我國現役運動員身體重心最高速度出現早。

從鉛球運動速度來看，李玲最后用力階段鉛球速度先下降后升高，而我國優秀獎牌運動員最后用力階段鉛球速度都具有持續升高特征。李梅菊、鞏立嬌的最后用力階段的鉛球速度持續增大，與我國優秀獎牌運動員的速度變化特征相類似，而且大多數教練員與科研人員認為在投擲最后用力過程中，器械速度應是不間斷增加的，并將此作為評價運動員用力效果好壞的重要依據，因此，最后用力階段李梅菊、鞏立嬌鉛球運動速度節奏要優于李玲的鉛球運動速度節奏。

從身體重心和鉛球相對運動速度來看，李梅菊是在開始階段身體重心運動速度接近鉛球運動速度開始快速加速運動的，鉛球速度曲線呈陡然上升。李玲在開始階段鉛球速度下降到身體重心速度后開始加速運動，導致上體用力過早；鞏立嬌的鉛球運動速度整個最后用力過程中都出現速度逐漸增大的變化趨勢，為獲得較高鉛球出手速度奠定了良好的基礎。

2.3.2 最后用力階段的空間技術特征

最后用力階段要盡可能地延長鉛球工作距離的同時，縮短最后用力的時間，使最后用力時間和做功距離有一個最佳的組合，提高出手速度(見表6)，才能取得最好的最后用力效果。李梅菊鉛球做功距離為1.53m，李玲鉛球做功距離為1.51m，鞏立嬌鉛球做功距離為1.70m，而我國優秀獎牌運動員隋新梅20.25m、李梅素19.46m鉛球做功距離分別為1.72、1.73m；現役女子優秀運動員鞏立嬌最長為1.70m，短于我國2名獎牌運動員，李玲和李梅菊做功距離差距更大，我國現役女子鉛球運動員存在做功距離短的技術問題。

從最后用力階段髖部位移來看，李玲左髖位移距離為0.25m，而右髖的位移距離為0.32m，這是由于李鈴在轉換階段身體超越器械不足，兩腳支撐點與髖軸較為接近，通過全身整體蹬伸用力提高最后用力效果。

李玲最后用力時左髖運動速度最大為2.81m／s，李玲通過左髖快速大幅度的運動提高最后用力效果，這也是李玲出現出手后前沖犯規的主要原因。李梅菊和鞏立嬌右側髖位移距離分別為0.44 m和0.49m，明顯大于李玲0.32m的位移距離，李梅菊和鞏立嬌主要通過右側軀干大幅度運動增加做功距離。

從重心位移來看，李玲最大重心位移為0.45m，而李梅菊和鞏立嬌重心位移都為0.44m，這是由于李梅菊和鞏立嬌在最后用力前形成了充分“半轉正”超越器械技術，最后用力階段運動員只要在保持運動速度的基礎上，利用人體生物學牽張反射原理，就能取得較好的最后用力效果，既可以保證對鉛球的最大作用效果，又保證了合理的做功距離。盡管重心位移小，但保持重心快速運動，提高了“人球”系統的向前性。李鈴雖然重心位移大，但是時間長，整體運動速度降低。

出手高度是影響成績的主要因素，因此，提高鉛球出手高度也是最后用力階段的一個主要任務。李玲出于高度為2.06m；鞏立嬌出手高度為2.01m；李梅菊出手高度為1.99m，第2屆世錦賽前3名均值為2.06m，3名運動員出手高度還有差距。

出手角度也是影響成績的主要因，從表5看，我國現役鉛球優秀運動員鉛球出手角度李玲為35.2度，鞏立嬌為33.9度，李梅菊為37.4度。我國優秀女子鉛球運動員李梅素、隋新梅和黃志紅出手角度分別為38.7度、39度、36.9度，李梅菊出手角度與國內外優秀運動員相當。李玲、鞏立嬌出手角度與國內外優秀運動員具有很大的差距，尤其是鞏立嬌出手角度過小已經成為制約她個人成績提高的因素。

3 結論與建議

1)我國現役運動員滑步時間和距離短，動作幅度小。鞏立嬌在滑步階段鉛球和身體重心速度節奏好；李梅菊和李玲鉛球加速早，滑步擺動階段啟動鉛球和身體重心速度變化大。

2)我國現役運動員轉換階段時間短，軀干傾角大。李梅菊和李玲鉛球加速用力早，動作幅度小軀干抬起過高。

3)我國現役運動員最后用力距離短；李玲具有主動蹬伸用力特點，身體位移距離小；鞏立嬌、李梅菊具有右側超越左側的最后用力特點，左、右髖位移距離大；出手低；出手速度小，出手速度快的技術特點。

4)建議李玲滑步階段加大滑步距離，轉換階段降低軀干傾角，最后用力階段鞏立嬌增大出手角度。